「割込みって何？」
応用情報技術者試験でもコンピュータシステム分野で頻出ですが、
- CPUはなぜ割り込まれるの？
- 割込み処理って何？
- DMAと関係ある？
- 外部割込みと内部割込みの違いは？
で混乱する人がかなり多いテーマです。
この記事では、
- 割込みとは？
- 処理の流れ
- 割込みの種類
- 試験での頻出ポイント
を5分で理解できるように解説します！
まず結論
割込みとは？
「実行中の処理を一時中断し、優先度の高い処理を先に実行する仕組み」
です！
超簡単にいうと
「作業中に緊急の電話がかかってくる」
イメージです。
例えば
あなたが資料作成中に、
電話が鳴る
↓
資料作成を一旦中断
↓
電話対応
↓
終わったら資料作成再開
CPUも同じ！
通常
命令A
↓
命令B
↓
命令C
割込み発生
命令A
↓
命令B
↓
割込み
↓
割込み処理
↓
命令C
なぜ必要？
超重要！
もし割込みがなければ、
CPU
↓
ずっと監視
し続ける必要があります。
例
キーボード入力待ち
割込みなし
入力まだ？
入力まだ？
入力まだ？
CPUが無駄に忙しい。
割込みあり
入力発生
↓
通知
↓
処理
効率的！
割込み処理の流れ
超頻出！
① 割込み発生
② 現在状態保存
③ 割込み処理実行
④ 元の処理へ復帰
イメージ
実行中
↓
状態保存
↓
割込み処理
↓
状態復元
↓
続き実行
割込みハンドラ
重要！
割込み発生時に実行されるプログラム
割込みの種類
超頻出！
外部割込み
最重要！
原因
外部装置
例
- キーボード入力
- マウス操作
- ディスクI/O完了
- 通信受信
イメージ
機器
↓
CPUへ通知
内部割込み
重要！
原因
CPU内部
例
- ゼロ除算
- オーバーフロー
- 不正命令
ソフトウェア割込み
頻出！
原因
プログラム命令
例
OS呼出し
アプリ
↓
OSへ依頼
DMAとの関係
超頻出！
DMA転送完了時
↓
割込み発生
DMA転送
↓
完了
↓
CPUへ通知
ポーリングとの違い
超重要！
| 項目 | 割込み | ポーリング |
|---|---|---|
| 確認方法 | 通知される | 自分で確認 |
| CPU負荷 | 小さい | 大きい |
| 効率 | 良い | 悪い |
イメージ
割込み
呼ばれる
ポーリング
自分で聞きに行く
応用情報で超頻出
かなり狙われる👇
- 外部割込み
- 内部割込み
- ソフトウェア割込み
- 割込みハンドラ
- DMAとの関係
よくあるひっかけ
「割込みは現在処理を破棄する」
→ ❌違う！
割込みは
一時中断
です。
1分で復習！
割込み
緊急処理の割り込み
流れ
- 状態保存
- 割込み処理
- 復帰
外部割込み
キーボードなど
内部割込み
ゼロ除算など
ポーリングとの違い
通知型か確認型か
練習問題
問題
外部割込みの例として最も適切なものはどれか。
ア ゼロ除算
イ オーバーフロー
ウ キーボード入力
エ 不正命令
解答
正解：ウ
解説
キーボード入力は外部装置からCPUへ通知されるため、外部割込みに分類されます。
まとめ
割込みとは
「実行中の処理を一時中断して優先処理を行う仕組み」
超重要
- 外部割込み
- 内部割込み
- ソフトウェア割込み
- ポーリングとの違い
- DMAとの関係
まずは、
「割込み＝緊急の電話」
「ポーリング＝自分から確認」
このイメージを持つとかなり理解しやすくなります！
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