Interruptgestuurde

Interruptgestuurde systemen zijn systemen waarin de verwerking van gebeurtenissen wordt aangestuurd door interrupts in plaats van continue polling. Een interrupt is een signaal van hardware of software dat de CPU vraagt om aandacht bij een verandering, zoals inkomende data of een timerpiek.

Bij een interrupt slaat de CPU de huidige uitvoering op en start de interrupt service routine (ISR). De ISR verwerkt de gebeurtenis, bijvoorbeeld door data te lezen of een status te controleren, en eindigt met het herstellen van de eerder onderbroken context zodat de oorspronkelijke taak kan worden voortgezet.

Er bestaan hardware-interrupts (via IRQ-lijnen) en software-interrupts (zoals traps of system calls). Interrupts kunnen maskeerbaar of niet-maskeerbaar zijn. Een interruptcontroller, zoals een Programmable Interrupt Controller (PIC) of een Advanced Programmable Interrupt Controller (APIC), regelt prioriteit, wachtrijen en vectoring, waarbij een interrupt naar een specifieke ISR leidt.

Voordelen van interruptgestuurde afhandeling zijn onder meer snellere respons en efficiën gebruik van CPU-tijd wanneer gebeurtenissen onregelmatig voorkomen. Nadelen zijn onder meer toenemende complexiteit, mogelijke hogere latency bij zware belasting, het risico op interrupt-stormen en uitdagingen op het gebied van correctheid en herentrantie.

In veel systemen wordt interruptgestuurde I/O gecombineerd met andere technieken; bijvoorbeeld in hybride modellen waarbij polling of DMA wordt toegepast om prestaties te optimaliseren. Toepassingsgebieden zijn onder meer besturingssystemen, embedded apparaten, netwerkinterfaces en real-time systemen.

Samengevat maakt interruptgestuurde afhandeling asynchrone gebeurtenissen snel afhandeld en een efficiënte CPU-activiteit mogelijk, maar vereist het zorgvuldige ontwerp van prioriteit, latency en synchronisatie.