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Conocimiento de CPU - Manejo de interrupciones

El manejo de interrupciones es un aspecto crucial de la arquitectura de los sistemas informáticos modernos y es un mecanismo mediante el cual se puede informar a la CPU de un evento que requiere su atención. Las interrupciones son señales generadas por dispositivos periféricos, como un teclado, un mouse o una tarjeta de red, para indicar que requieren la atención inmediata de la CPU.

En un sistema informático, la CPU ejecuta continuamente instrucciones de manera secuencial, realizar un conjunto de operaciones sobre los datos almacenados en la memoria. Sin embargo, cuando un dispositivo periférico necesita la atención de la CPU, genera una señal de interrupción, lo que hace que la CPU deje de ejecutar temporalmente la instrucción actual y, en su lugar, maneje la interrupción.

Así es como la CPU maneja una interrumpir:

  1. Solicitud de interrupción: el dispositivo periférico genera una solicitud de interrupción enviando una señal al controlador de interrupción, que es responsable de administrar las señales de interrupción. El controlador de interrupción determina la prioridad de la interrupción y envía una solicitud de interrupción a la CPU.
  2. Reconocimiento de interrupción: la CPU responde a la solicitud de interrupción reconociéndola y enviando una señal al controlador de interrupciones, indicando que ha recibido la solicitud.
  3. Guardar el estado actual: la CPU luego guarda el estado actual de sus registros, el contador del programa y otra información importante en una pila o memoria, para que pueda reanudar su tarea anterior después de manejar la interrupción.
  4. Obtención de vector: la CPU obtiene el vector de interrupción, que es una dirección de memoria que apunta al controlador de interrupción, una pequeña rutina que maneja la interrupción específica.
  5. Ejecución del controlador de interrupciones: la CPU salta al controlador de interrupciones y comienza a ejecutar el código que contiene. El manejador de interrupciones realiza las operaciones necesarias para manejar la interrupción y comunicarse con el dispositivo periférico.
  6. Finalización de la interrupción: después de que el controlador de interrupciones haya terminado de ejecutarse, la CPU restaura el estado guardado desde la pila o la memoria y reanuda la ejecución de las instrucciones donde las dejó.

Es importante tener en cuenta que las interrupciones pueden ser generadas por hardware o por software. Las interrupciones generadas por hardware son activadas por dispositivos externos, como un teclado o un mouse, mientras que las interrupciones generadas por software son activadas por rutinas de software, como llamadas al sistema o excepciones.

En conclusión, el manejo de interrupciones es un aspecto crucial de sistemas informáticos que permite que la CPU maneje múltiples eventos y tareas de manera eficiente y simultánea. Al detener temporalmente su tarea actual, la CPU puede atender eventos importantes que requieren su atención y luego reanudar su tarea anterior una vez que se ha manejado el evento.

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