[컴퓨터공학] 프로세스와 스케줄러 이해 - 인터럽트

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프로세스와 스케줄러 이해 - 인터럽트

패스트캠퍼스 강의 보면서 정리하고 있습니다

인터럽트

  • CPU가 프로그램을 실행하고 있을 때 입출력 하드웨어 등 장치나 예외상황이 발생하여 처리가 필요할 경우 CPU에 알려서 처리하는 기술

인터럽트 종류

  • 내부 인터럽트 (소프트웨어 인터럽트)
    • 주로 프로그램 내부에서 잘못된 명령 또는 잘못된 데이터 사용시 발생
      • 0으로 나눴을 때
      • 사용자 모드에서 허용되지 않은 명령 또는 공간 접근시
      • 계산 결과가 Overflow / Underflow 날 때
  • 외부 인터럽트 (하드웨어 인터럽트)
    • 주로 하드웨어에서 발생되는 이벤트 (프로그램 외부)
      • 전원 이상
      • 기계 문제
      • 키보드 등 IO관련 이벤트
      • Timer 이벤트

시스템콜 인터럽트

  • 시스템콜 실행을 위해서는 강제로 코드에 인터럽트 명령을 넣어 CPU에게 실행시켜야 한다
  • 시스템콜 코드
    • eax 레지스터에 시스템콜 번호를 삽입
    • ebx 레지스터에 시스템콜에 해당하는 인자갑 추가
    • 소프트웨어 인터럽트 명령을 호출하면서 0x80값 넘겨줌
mov eax, 1 //시스템콜 번호
mov ebx, 0 //인자
int 0x80 //소프트웨어 인터럽트 명령

시스템콜 인터럽트 (고급)

  • 시스템콜 인터럽트 명령을 호출하면서 0x80값을 넘겨줌
    1. CPU는 사용자 모드를 커널 모드로 바꿈
    2. IDT(Interrupt Descriptor Table)에서 0x80에 해당하는 주소(함수)를 찾아서 실행
    3. system_call() 함수에서 eax로부터 시스템콜 번호를 찾아서 해당 번호에 맞는 시스템콜 함수로 이동
    4. 해당 시스템콜 함수 실행 후 다시 커널 모드에서 사용자 모드로 변경, 해당 프로세스 다음 코드 진행

인터럽트와 IDT

  • 인터럽트는 미리 정의되어 각각 번호와 실행 코드를 가리키는 주소가 기록되어 있음
    • IDT(Interrupt Descriptor Table)에 기록
    • 컴퓨터 부팅시 운영체제가 기록
    • 운영체제 내부 코드

인터럽트와 프로세스

  1. 프로세스 실행 중 인터럽트 발생
  2. 현 프로세스 실행 중단
  3. 인터럽트 처리 함수 실행 (운영체제)
  4. 현 프로세스 재실행