[컴퓨터 구조] Chapter9. 인터럽트

1. 인터럽트의 개념과 종류

• 인터럽트 : 프로그램 실행 중 예기치 않은 상황 발생 → 사이클마치고 작업 중단 후 우선 처리.

  정전, 입출력 장치의 데이터 전송 등..의 상황.

1. 외부 인터럽트 : 중요한 것부터 전원 > 오작동 > 외부장치의 인터럽트 > 입출력 인터럽트 등 외부 요인
2. 내부 인터럽트 : 잘못된 명령어/데이터 사용 시. =예외=트랩.
   1. 프로그램 검사 인터럽트 : 0나누기, 오버클로, 잘못된 참조 등 프로그램 오류 → 오류 메세지 출력, 상태 보존x
   2. 기타 내부 인터럽트 : 캐시미스, 페이지 오류 등 → 상태 보존 필요! - ?
3. 소프트웨어 인터럽트 : 프로그램 중 의도적으로 인터럽트를 호출함.
   1. 감시 프로그램 호출 SVC : 사용자가 SVC명령을 사용. 복잡한 입출력 처리. 기억 장치 할당 또는 오퍼레이터와 통신이 필요한 경우 …. -?흠

• 인터럽트 우선순위 : 외부(전원 > 오작동 > 외부장치 > 입출력) > 내부(프로그램 검사) > 소프트웨어(SVC)

2. 인터럽트의 동작 원리

1) 인터럽트 동작 과정

1. 인터럽트 요청 신호
2. 명령어 사이클 마치고 실행 중단
3. 중단 상태를 저장
4. 인터럽트 원인 찾아서 해당하는 인터럽트 서비스 루틴 ISR실행.
5. ISR끝나면 보관해둔 상태로 복귀 (굵은 글씨 빼고 다 인터럽트 처리 루틴)

• 인터럽트를 위한 제어 버스

  • INTR 인터럽트 요청 신호 : 입력신호. 요청하는 장치가 구동

  • INTA 인터럽트 확인 신호 : 출력신호. CPU가 요청한 장치에 인식했다고 알려줌.

    cpu는 명령어 사이클 끝날 때마다 인터럽트 감지.

2) 프로그램 상태 보존

방법들

1. 인터럽트 서비스 루틴ISR에 저장

2. 스택에 저장 (주기억 장치의 특정 영역) → 제일 적합한 편

   여기 그림이랑 강의..0607 다시 듣기 제발 꼭!!!!!!!!

3. 별도의 레지스터 세트에 저장

4. 인터럽트 벡터에 저장

   2번이랑 이어질 듯

   ISR의 시작주소는 인터럽트 벡터를 사용해 구한다.

   인터럽트 벡터 테이블IVT : 기억장치 영역 중 인터럽트벡터를 모아두는 곳

3) 인터럽트 요청선 연결 방법

1. 단일 회선 : 하나 공유
2. 다중 회선 : 장치마다
3. 혼합 회선 : 몇 개씩 묶은 거 여러선

• 소프트웨어로 판별하는 방법(폴링) : 단일회선 구조 사용.
• 하드웨어로 판별하는 방법 : 단일회선 구조(직렬연결/데이지체인), 다중회선 구조(병렬연결) - ?^^

3. 인터럽트의 처리 방법

1. 소프트웨어를 이용한 방법(폴링)

   • 원인 판별 - 우선순위가 원인 판별 방법과 밀접한 관련이 있음.

     우선순위를 프로그램으로 결정 - 융통성.

     하드웨어 없어서 쌈

     폴링 - 우선순위 순으로 검사. 시간 소요. 느림

2. 하드웨어를 이용한 방법(데이지 체인) - ???

   • 인터럽트 우선순위 체인 : 인터럽트 요청선은 하나(어떤 장치에서 걸었는지 모름. 높은 장치가 걸면 낮은 장치는 못검)
   • 인터럽트 요청 체인 ……
   • 하드웨어라 빠름.융통성적음. 비쌈. 낮은 장치들은 인터럽트 서비스를 못받을 수도.

3. 다중 인터럽트 요청선을 이용한 방법

   • cpu의 인터럽트 레지스터 RI의 각 지트가 장치의 요청을 의미.
   • RI(i) = 1(요청있음) 중에서 i가 가장 작은(우선순위가 높은) 것의 해당 ISR시작.

4. 인터럽트 제어기 이용

   • 인터럽트 제어기 : cpu가 INTR신호를 하나만 갖고 있을 때, 앞서서 요청들을 처리해서 전달.

     어떤 장치가 요청했는지 바로 판별 가능. cpu내/외부 어디든 둘 수 ㅇㅇ.

     제어기 안에서 인터럽트 요청에 따라 RI가 세팅되고, 우선순위 인코더가 사용됨