マイクロプロセッサにおける割り込みは、コンピュータが外部からの信号を受け取って処理を一時中断し、重要なタスクを優先的に実行する仕組みです。本記事では、割り込みの基本概念や使い方について初心者向けに解説します。
割り込みは、マイクロプロセッサが実行中のプログラムを中断し、別の処理を実行するための仕組みです。これにより、外部のイベントや信号に迅速に対応することが可能になります。例えば、キーボードの入力、マウスの動き、ネットワークからのデータ受信など、さまざまな外部要因が割り込みを引き起こすことがあります。
割り込みには主に二つの種類があります。ハードウェア割り込みとソフトウェア割り込みです。
– **ハードウェア割り込み**: 外部デバイスからの信号によって発生します。例えば、キーボードのキーが押されたときや、プリンターがデータを受け取ったときに発生します。
– **ソフトウェア割り込み**: プログラム内から発生するもので、特定の条件が満たされたときに発生します。例えば、エラー処理や特定のシステムコールが行われるときに使われます。
割り込みが発生すると、マイクロプロセッサは現在実行中のプログラムの状態を保存し、割り込み処理ルーチン（ISR）と呼ばれる特別なコードを実行します。この処理が完了すると、保存されたプログラムの状態を復元し、元のプログラムに戻ります。この一連の流れにより、コンピュータは効率的に複数のタスクを処理できます。
割り込みを利用することで、プログラムの応答性を向上させることができます。たとえば、リアルタイムシステムでは、割り込みを使ってセンサーからのデータを即座に処理することが求められます。これにより、システムは常に最新の情報を反映し、適切なアクションを取ることができます。
また、割り込みはリソースの効率的な利用にも寄与します。例えば、CPUがアイドル状態のときに割り込みが発生することで、他のタスクを実行するための時間を有効に使うことができます。
割り込みを利用するには、まず割り込みを有効にする必要があります。これには、特定のレジスタにフラグを設定したり、割り込みコントローラを設定したりすることが含まれます。各デバイスには異なる割り込み番号が割り当てられており、これによりどのデバイスからの割り込みかを識別します。
割り込みを管理するためには、割り込みの優先順位を設定することも重要です。複数の割り込みが同時に発生した場合、どの割り込みを優先的に処理するかを決定する必要があります。これにより、重要な処理が遅れることなく実行されます。
割り込みは、マイクロプロセッサにおける重要な機能であり、効率的なタスク管理やリアルタイム処理を実現するための鍵となります。ハードウェア割り込みとソフトウェア割り込みの違いや、割り込みの仕
コメント