Čo sú prerušené softvéru?

Prerušenie softvéru (často skrátene ako SWI alebo niekedy nazývané volanie supervízora, SVC alebo výnimka) je mechanizmus v počítačovej architektúre, ktorý umožňuje programu požiadať o konkrétnu službu z operačného systému alebo privilegovanej funkcie jadra. Na rozdiel od prerušenia hardvéru, ktoré sú vyvolané externými udalosťami (napríklad tlačový stlačený kláves alebo prístup na disk), prerušenia softvéru výslovne iniciujú samotný program pomocou špeciálnej inštrukcie.

Tu je rozdelenie kľúčových aspektov:

* Účel: Prerušenie softvéru poskytujú riadený a štruktúrovaný spôsob pre programy na úrovni používateľov na prístup k systémovým zdrojom a funkciám, ku ktorým nemajú priamy prístup. Tieto funkcie môžu obsahovať:

* I/O Operácie: Čítanie z súboru, zapisovanie do sieťovej zásuvky, prístup k tlačiarni.

* Správa pamäte: Pridelenie a delenie pamäť, zmenu nastavení ochrany pamäte.

* Ovládanie procesu: Vytváranie, ukončenie alebo prepínanie medzi procesmi.

* Interprocess Communication: Odosielanie a prijímanie správ medzi rôznymi procesmi.

* Systémové volania: Prístup k službám operačného systému štandardizovaným spôsobom.

* Mechanizmus: Program vykonáva špeciálnu inštrukciu (špecifická inštrukcia sa líši podľa architektúry; spoločné príklady zahŕňajú `int` v x86,` SVC` v ARM), pričom číslo identifikuje požadovanú službu. Táto inštrukcia spustí pascu alebo výnimku a prenáša ovládanie do jadra operačného systému.

* Privilegované vykonanie: Jadro beží v privilegovanom režime a má prístup k hardvéru a pamäte, že programy na úrovni používateľov majú zakázané priamo prístup k bezpečnosti a stabilite. Prerušenie softvéru poskytujú bezpečný sprostredkovaný spôsob prístupu k týmto privilegovaným zdrojom.

* Rozhranie systémového hovoru: Operačný systém poskytuje dobre definované rozhranie (často nazývané rozhranie systémového hovoru alebo API), ktoré určuje, ktoré čísla prerušenia softvéru zodpovedajú, ktoré služby a požadované parametre. Programátori používajú toto rozhranie na požadovanie služieb bez toho, aby museli poznať podrobnosti o implementácii nízkej úrovne.

Príklad (koncepčný):

Predstavte si program, ktorý chce zapisovať údaje do súboru. Nemôže priamo manipulovať s hardvérom disku. Namiesto toho používa softvérové ​​prerušenie na požiadanie služby na písanie súborov operačného systému. Číslo prerušenia môže byť, povedzme, 10. Program vykonáva inštrukciu „int 10` spolu s parametrami, ktoré určujú názov súboru a údaje, ktoré sa majú napísať. Operačný systém to zachytáva, overuje povolenia programu, spracováva vstupno-výstupné disky na nízkej úrovni a vráti do programu výsledok (úspech alebo zlyhanie).

Prerušenia softvéru sú v podstate primárnym spôsobom, akým programy na úrovni používateľa interagujú s jadrom operačného systému a poskytujú bezpečný a efektívny mechanizmus pre správu systémových zdrojov.

• Predchádzajúca strana: Aké sú aplikácie ALU? 
• Ďalšia strana: Aký systém súborov poskytuje najviac funkcií?