[운영체제] 인터럽트 면접 질문 정리

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🙋 인터럽트(Interrupt)의 정의와 인터럽트가발생 했을때의 처리 과정은?

인터럽트는 는 프로세스 실행 중 현재 작업을 중단하고, 더 높은 우선순위를 가진 작업을 처리하기 위해 특정 코드를 실행하도록 하는 신호입니다. 주로 사용자의 키보드나 마우스 입력, 또는 프로그램에서 설정된 타이머 이벤트 등으로 인해 인터럽트가 발생합니다.

인터럽트가 발생하면 우선 CPU에 신호를 보냅니다. 그리고 현재 작업을 저장한 후 발생한 인터럽트에 해당하는 핸들러를 실행합니다. 처리 후 저장된 작업을 복구하여 다시 실행하게 됩니다.

🙋 인터럽트와 폴링의 차이는?

폴링은 CPU가 주기적으로 장치에 작업 요청이 있는지 확인하는 방식입니다. 이 방식은 CPU가 계속해서 장치 상태를 체크해야 하므로 자원을 많이 소모할 수 있습니다. 반면, 인터럽트는 특정 이벤트가 발생했을 때만 CPU에 신호를 보내어 동작하므로 CPU 자원을 더 효율적으로 사용할 수 있습니다. 따라서, 인터럽트 방식이 폴링보다 더 효율적입니다.

🙋 인터럽트와 예외의 차이는?

인터럽트는 시스템 요청에 의해 발생하며, 현재 작업보다 더 중요한 작업을 처리해야 할 때 사용됩니다. 예를 들어, 외부 장치의 요청이나 타이머가 발생할 때 인터럽트가 발생합니다. 반면, 예외는 프로그램 실행 중 오류나 특정 조건에 의해 발생합니다. 예외는 보통 프로그램 내에서 잘못된 연산이나 예기치 않은 상황에 의해 발생하며, 이를 처리하기 위한 특별한 메커니즘이 필요합니다.

🙋 인터럽트의 우선순위는?  

인터럽트의 우선순위는 동시에 여러 인터럽트가 발생했을 때 어떤 인터럽트를 먼저 처리할지를 결정하는 기준입니다. 우선순위가 높은 인터럽트가 먼저 처리되며, 이 순서는 하드웨어 기반과 소프트웨어 기반으로 나뉘어 관리됩니다. 하드웨어 기반에서는 인터럽트 컨트롤러가 우선순위를 결정하고, 소프트웨어 기반에서는 운영체제가 이를 관리합니다. 또한, 중첩 인터럽트는 이미 처리 중인 인터럽트가 있을 때 더 높은 우선순위의 인터럽트가 발생하면 현재 작업을 중단하고 새로운 인터럽트를 처리하는 방식으로, 중요한 작업을 우선적으로 처리할 수 있도록 합니다.

🙋 소프트웨어 인터럽트와 하드웨어 인터럽트의 차이는? 

하드웨어 인터럽트는 외부 장치에서 발생하며, 예를 들어 키보드나 마우스와 같은 장치가 CPU에 신호를 보내어 작업 처리를 요청합니다. 반면, 소프트웨어 인터럽트는 프로그램 내부에서 발생하여 운영체제 서비스를 요청하는 경우입니다. 즉, 하드웨어 인터럽트는 외부 하드웨어 장치에서 발생하는 반면, 소프트웨어 인터럽트는 프로그램 내의 동작에 의해 발생합니다.

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인터럽트 자료구조는 스택을 사용하게 된다.

 

➕ ISR, Masking

인터럽트 서비스 루틴(ISR, Interrupt Service Routine) 인터럽트 처리 함수이다. 인터럽트 발생 시 CPU에서 자동으로 실행된다. 함수 특성상 빠르게 실행되어야하고 중단이 없어야한다. 예로 키보드, 타이머 인터럽트가 발생하면 ISR가 실행되어 이벤트 처리 후 이전 작업으로 복귀하게 된다.

 

 

인터럽트 마스크 (Interrupt Mask)는 특정 인터럽트를 비활성화하거나 우선순위를 조정해 처리하지 않도록 하는 기술이다. 이것이 활성화 되면 CPU가 무시하게 되어 처리되지 않는다. 하드웨어적, 소프트웨어적으로 구현가능하다. 예로 게임, 보안 등 특정 프로그램에서 사용자에게 특정 시점에 키보드 입력을 받지 않게 제어 할 수 있다. 사용자 입력을 통한 개입을 막을 수 있다. 다른 예시로는 배터리 절약을 위한 저전력 모드가 있다.