1. Solicitud del dispositivo: Un dispositivo periférico (como un teclado, mouse, disco duro, tarjeta de red, etc.) necesita la atención de la CPU. Esto sucede cuando el dispositivo completa una operación (por ejemplo, una clave de presentación, finalización de transferencia de datos) o encuentra un error.
2. Señal de interrupción: El dispositivo envía una señal de solicitud de interrupción (IRQ) * a la CPU. Esta señal generalmente se envía a través de una línea de hardware dedicada. La interrupción es esencialmente una señal que dice "¡Hola CPU, te necesito!"
3. Controlador de interrupción: Antes de llegar directamente a la CPU, el IRQ a menudo pasa por un *controlador de interrupción *. Este controlador gestiona las solicitudes de interrupción de múltiples dispositivos, priorizándolas y asegurando que solo se maneje una interrupción a la vez. El controlador también puede realizar un enmascaramiento de interrupción (ignorar ciertas interrupciones) en función de las prioridades del sistema.
4. Rutina de manejo de interrupción: La CPU, al recibir la señal de interrupción, detiene su ejecución actual (guardando su estado) y salta a un * controlador de interrupción * (o rutina de servicio de interrupción - ISR). Este es un código específico diseñado para manejar las solicitudes de ese dispositivo en particular.
5. Solicitud de servicio: El controlador de interrupción examina la fuente de la interrupción (qué dispositivo lo generó) y toma la acción apropiada. Esto podría implicar leer datos del dispositivo, enviar datos al dispositivo o manejar una condición de error.
6. Regreso de la interrupción: Después de atender la solicitud de interrupción, el controlador de interrupción restaura el estado de la CPU desde antes de que ocurriera la interrupción y devuelva el control al programa que se interrumpió. La CPU reanuda su ejecución desde el punto donde lo dejó.
Diferentes tipos de interrupciones:
* Hardware interrumpe: Generado por dispositivos de hardware como los mencionados anteriormente.
* El software interrumpe: Generado por instrucciones de software (por ejemplo, instrucción `int` en x86). Estos a menudo se usan para llamadas o excepciones del sistema.
Prioridad y programación:
La CPU y el controlador de interrupción gestionan las prioridades de interrupción. Las interrupciones de mayor prioridad pueden interrumpir las de menor prioridad. El programador del sistema operativo juega un papel crucial en la gestión de estas interrupciones y garantizar que los dispositivos críticos reciban servicios de inmediato. Un sistema de interrupción mal diseñado puede conducir a la inestabilidad del sistema o la pérdida de datos.
En resumen, es una interacción coordinada de hardware-software donde el dispositivo indica una necesidad de atención, el sistema prioriza y administra esa solicitud, y la CPU cambia temporalmente su enfoque para atender el dispositivo antes de reanudar su tarea anterior.