¿Qué son las interrupciones del sistema?

Aunque algunas computadoras, como la que hace funcionar su horno tostador, realizan una tarea a la vez, las PC de escritorio, los teléfonos inteligentes y las computadoras centrales tienen varios procesos funcionando simultáneamente. La computadora maneja esto a través de interrupciones del sistema, un mecanismo por el cual un programa tiene prioridad temporalmente sobre otros. La unidad central de procesamiento permite varios tipos de interrupciones en función de una jerarquía de tareas predeterminada.

Múltiples Programas

Una PC, teléfono inteligente o servidor moderno tiene varios programas en la memoria, aunque la CPU ejecuta solo unos pocos en un momento dado; la mayoría están inactivos. Los programas incluyen aplicaciones como su procesador de textos, hoja de cálculo y correo electrónico, funciones de utilidad como monitores de memoria y colas de impresión, y los programas que administran la tarjeta de red, el teclado y los altavoces de su computadora. Cuando un programa importante necesita servicio, emite una interrupción a la CPU, que detiene otro trabajo en curso para ocuparse de la tarea urgente. La CPU atiende la interrupción solo si tiene prioridad sobre otras tareas.

Interrupciones de hardware

Los discos duros, las tarjetas de red, las impresoras y otros dispositivos emiten interrupciones de hardware para llamar la atención de la CPU. Por ejemplo, un programa solicita datos del disco duro; aunque esta tarea lleva alrededor de 10 milisegundos, esto es mucho tiempo para la CPU, que realiza otro trabajo mientras tanto. Cuando el disco duro encuentra los datos, emite una interrupción de hardware y le dice a la CPU que detenga temporalmente lo que está haciendo y entregue los datos al programa que los solicitó.

Interrupciones de software

Los programas emiten interrupciones de software para manejar solicitudes especiales a través del sistema operativo de la computadora. Por ejemplo, en su procesador de textos, desea pegar la fecha en un encabezado de página. El procesador de textos emite una interrupción de software y solicita la fecha a Microsoft Windows. El procesador de textos espera brevemente mientras Windows recupera la fecha del calendario del sistema. Cuando la fecha está lista, Windows devuelve el control al procesador de textos. Las interrupciones de software tienen una prioridad relativamente baja. si, mientras obtiene la fecha, la CPU recibe una solicitud del disco duro, la CPU atiende primero la interrupción del disco duro y luego termina de recuperar la fecha.

Trampas de CPU

El sistema operativo reserva varias interrupciones de muy alta prioridad para emergencias. Por ejemplo, los datos de un programa se corrompen y se bloquean. El sistema operativo emite una trampa de CPU que detiene el programa y muestra un mensaje de advertencia en la pantalla que le informa lo que sucedió. En casos más extremos, el propio sistema operativo desarrolla un problema grave. Emite otra trampa de CPU que muestra un mensaje de diagnóstico y detiene todo el procesamiento.