Que sont les interruptions système ?

Bien que certains ordinateurs, comme celui qui fait fonctionner votre four grille-pain, effectuent une tâche à la fois, les ordinateurs de bureau, les smartphones et les ordinateurs centraux ont plusieurs processus fonctionnant simultanément. L'ordinateur gère cela par le biais d'interruptions système, un mécanisme par lequel un programme obtient temporairement la priorité sur les autres. L'unité centrale de traitement autorise différents types d'interruptions en fonction d'une hiérarchie de tâches prédéterminée.

Plusieurs programmes

Un PC, un smartphone ou un serveur moderne contient plusieurs programmes en mémoire, bien que le processeur n'en exécute qu'une poignée à un moment donné ; la plupart sont inactifs. Les programmes incluent des applications telles que votre traitement de texte, votre feuille de calcul et votre courrier électronique, des fonctions utilitaires telles que des moniteurs de mémoire et des spouleurs d'impression, ainsi que les programmes qui gèrent la carte réseau, le clavier et les haut-parleurs de votre ordinateur. Lorsqu'un programme important a besoin d'être réparé, il émet une interruption vers le processeur, qui arrête les autres travaux en cours pour s'occuper de la tâche urgente. Le processeur ne traite l'interruption que s'il a la priorité sur les autres tâches.

Interruptions matérielles

Les disques durs, cartes réseau, imprimantes et autres périphériques émettent des interruptions matérielles pour attirer l'attention du processeur. Par exemple, un programme demande des données au disque dur ; bien que cette tâche prenne environ 10 millisecondes, c'est beaucoup de temps pour le CPU, qui effectue d'autres travaux pendant l'intérim. Lorsque le disque dur trouve les données, il émet une interruption matérielle, indiquant au processeur d'arrêter temporairement ce qu'il est en train de faire et de fournir les données au programme demandeur.

Interruptions logicielles

Les programmes émettent des interruptions logicielles pour gérer les demandes spéciales via le système d'exploitation de l'ordinateur. Par exemple, dans votre traitement de texte, vous souhaitez coller la date dans un en-tête de page. Le traitement de texte émet une interruption logicielle, demandant la date à Microsoft Windows. Le traitement de texte attend brièvement pendant que Windows récupère la date du calendrier système. Lorsque la date est prête, Windows rend le contrôle au traitement de texte. Les interruptions logicielles ont une priorité relativement faible. si, lors de l'obtention de la date, le CPU reçoit une demande du disque dur, le CPU traite d'abord l'interruption du disque dur, puis finit de récupérer la date.

Pièges CPU

Le système d'exploitation réserve plusieurs interruptions de très haute priorité pour les urgences. Par exemple, les données d'un programme sont corrompues, provoquant son plantage. Le système d'exploitation émet une interruption CPU qui arrête le programme et affiche un message d'avertissement à l'écran, vous informant de ce qui s'est passé. Dans les cas les plus extrêmes, le système d'exploitation lui-même développe un problème grave. Il émet une autre interruption CPU qui affiche un message de diagnostic et arrête tout traitement.