[CS] 인터럽트 (Interrupt)

CPU가 프로그램을 실행하고 있을 때, 입출력 하드웨어 등의 장치 또는 예외상황이 발생하여 처리가 필요할 경우 CPU에게 알려 처리할 수 있도록 하는 것
→ CPU가 어떤 프로그램을 순차적으로 수행하는 중에 외부로부터 인터럽트 요구가 들어오면, CPU는 원래 프로그램의 수행을 중단하고 인터럽트를 먼저 처리함. 후에 인터럽트 처리가 끝나면 원래의 프로그램으로 복귀하여 수행을 계속 함.
→ 인터럽트를 발생시키기 위해서는 CPU 내에 있는 인터럽트 라인을 세팅함.
하드웨어 인터럽트
- 하드웨어가 발생시키는 인터럽트
- CPU가 아닌 다른 하드웨어 장치가 CPU에 어떤 사실을 알려주거나 CPU 서비스를 요청해야할 경우 발생
소프트웨어 인터럽트
- 소프트웨어가 발생시키는 인터럽트
- 소프트웨어가 스스로 인터럽트 라인을 세팅'

외부 인터럽트 : 보통 외부 입출력장치에 의해 발생
- 전원 이상 인터럽트(Power Fail Interrupt) : 정전, 파워 이상 등의 경우
- 기계 착오 인터럽트(Machine Check Interrupt) : CPU의 기능적인 오류의 경우
- 외부 신호 인터럽트(External Interrupt) : 타이머 인터럽트(자원이 할당된 시간이 다 끝난 경우), 키보드 인터럽트(Ctrl + Alt + Del), 외부장치 인터럽트
- 입출력 인터럽트(I/O Interrupt) : 입출력 장치가 데이터 전송을 요구하거나 다음 동작이 수행되어야 할 경우, 입출력 데이터에 이상이 있는 경우
내부 인터럽트 : 잘못된 명령이나 잘못된 데이터를 사용할 때 발생, Trap이라고도 함
- 프로그램 검사 인터럽트(Programm Check Interrupt) : 0으로 나눈 경우, Overflow/Underflow, 기타 예외 경우
소프트웨어 인터럽트 : 프로그램 처리 중 명령 요청에 의해서 발생
- SVC(SuperVisor Call) : 사용자가 프로그램을 실행시키거나 감시프로그램을 호출하는 동작을 수행한 경우, 복잡한 입출력 처리를 한 경우

📌 인터럽트 우선순위
전원 이상(Power Fail) > 기계 착오(Machine Check) > 외부 신호(External) > 입출력(I/O) >
명령어 잘못 > 프로그램 검사(Program Check) > SVC(SuperVisor Call)

✅ 인터럽트 우선순위 판별법

✅ Interrupt Vector

: 인터럽트가 발생했을 때 해야할 일이 무엇인가를 정해놓은 것으로 인터럽트 서비스 루틴(ISR)의 시작 주소

✅ IDT(Interrupt Descriptor(=Vector) Table)

: 미리 정의되어 있는 인터럽트들의 번호와 실행 코드를 가리키는 주소들이 저장되어 있는 테이블

✅ Interrupt Handler

: 인터럽트가 발생하면 이를 핸들링하기 위한 함수가 호출되는데 이를 인터럽트 핸들러라고 함

: 함수 형태로 존재하며 커널 내부의 IRQ(Interrupt ReQuest) 서브 시스템을 통해 호출

: 인터럽트 핸들러의 최소 요구 조건은 인터럽트를 받았다는 사실을 인터럽트를 발생시킨 하드웨어에 알려줘야 한다는 것

✅ Interrupt Context

: 현재 실행 중인 프로세스가 현재 인터럽트를 처리 중이라는 것을 의미

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