Mik azok a rendszermegszakítások?

Bár egyes számítógépek, például az, amelyiken a kenyérpirító sütője működik, egyszerre csak egy feladatot hajt végre, az asztali számítógépeken, okostelefonokon és nagyszámítógépeken több folyamat is működik egyszerre. A számítógép ezt rendszermegszakításokon keresztül kezeli, egy olyan mechanizmussal, amellyel az egyik program átmenetileg elsőbbséget élvez a többiekkel szemben. A központi feldolgozó egység különféle megszakításokat tesz lehetővé egy előre meghatározott feladathierarchia alapján.

Több program

Egy modern PC, okostelefon vagy szerver több programot is tárol a memóriában, bár a CPU egy maroknyit fut egy adott pillanatban; a legtöbb tétlen. A programok közé tartoznak az olyan alkalmazások, mint a szövegszerkesztő, a táblázatkezelő és az e-mail, a segédprogramok, például a memóriamonitorok és a nyomtatási sorkezelők, valamint a számítógép hálózati kártyáját, billentyűzetét és hangszóróit kezelő programok. Amikor egy fontos programnak szervizre van szüksége, megszakítást ad ki a CPU-nak, ami leállítja a sürgős feladat ellátása érdekében folyamatban lévő többi munkát. A CPU csak akkor szolgálja ki a megszakítást, ha az elsőbbséget élvez a többi feladattal szemben.

Hardvermegszakítások

A merevlemezek, hálózati kártyák, nyomtatók és egyéb eszközök hardveres megszakításokat bocsátanak ki, hogy felhívják a CPU figyelmét. Például egy program adatokat kér a merevlemezről; bár ez a feladat körülbelül 10 milliszekundumot vesz igénybe, ez hosszú idő a CPU számára, amely közben más munkát végez. Amikor a merevlemez megtalálja az adatokat, hardveres megszakítást ad ki, és felszólítja a CPU-t, hogy ideiglenesen hagyja abba, amit csinál, és továbbítsa az adatokat a kérő programnak.

Szoftvermegszakítások

A programok szoftvermegszakításokat adnak ki a speciális kérések kezelésére a számítógép operációs rendszerén keresztül. Például a szövegszerkesztőben be szeretné illeszteni a dátumot egy oldal fejlécébe. A szövegszerkesztő szoftvermegszakítást ad ki, kérve a dátumot a Microsoft Windowstól. A szövegszerkesztő rövid ideig vár, amíg a Windows lekéri a dátumot a rendszernaptárból. Amikor a dátum készen van, a Windows visszaadja a vezérlést a szövegszerkesztőnek. A szoftveres megszakítások prioritása viszonylag alacsony. ha a dátum lekérése közben a CPU kérést kap a merevlemeztől, akkor a CPU először a merevlemez megszakítását szolgálja ki, majd befejezi a dátum lekérését.

CPU-csapdák

Az operációs rendszer számos nagyon magas prioritású megszakítást tart fenn vészhelyzetekre. Például egy program adatai megsérülnek, ami összeomlik. Az operációs rendszer CPU-csapdát bocsát ki, amely leállítja a programot, és figyelmeztető üzenetet jelenít meg a képernyőn, tájékoztatva a történtekről. Szélsőségesebb esetekben maga az operációs rendszer is súlyos problémát okoz. Egy másik CPU csapdát bocsát ki, amely diagnosztikai üzenetet jelenít meg, és leállítja az összes feldolgozást.