Manejador de Interrupciones

Aunque la E/S programada es útil algunas veces, para la mayor parte de las operaciones de E/S las

interrupciones son un hecho incómodo de la vida y no se pueden evitar. Deben ocultarse en la profundidad

de las entrañas del sistema operativo, de manera que éste sepa lo menos posible de ellas.

La mejor manera de ocultarlas es hacer que el controlador que inicia una operación de E/S se bloquee

hasta que se haya completado la E/S y ocurra la interrupción. El controlador se puede bloquear

a sí mismo realizando una llamada a down en un semáforo, una llamada a wait en una variable de

condición, una llamada a receive en un mensaje o algo similar, por ejemplo.

Cuando ocurre la interrupción, el procedimiento de interrupciones hace todo lo necesario para poder

manejarla. Después puede desbloquear el controlador que la inició. En algunos casos sólo completará

up en un semáforo. En otros casos realizará una llamada a signal en una variable de

condición en un monitor. En otros más enviará un mensaje al controlador bloqueado. En todos los

casos, el efecto neto de la interrupción será que un controlador que estaba bloqueado podrá ejecutarse

ahora. Este modelo funciona mejor si los controladores están estructurados como procesos del

kernel, con sus propios estados, pilas y contadores del programa.

Desde luego que en realidad esto no es tan simple. Procesar una interrupción no es cuestión de

sólo tomar la interrupción, llamar a up en algún semáforo y después ejecutar una instrucción IRET

para regresar de la interrupción al proceso anterior. Hay mucho más trabajo involucrado para el sistema

operativo. Ahora veremos un esquema de este trabajo como una serie de pasos que se deben

llevar a cabo en el software, una vez que se haya completado la interrupción de hardware.

A continuación tal vez no sean necesarios en una máquina específica, y tal vez se requieran otros

que no estén listados. Además, los pasos que se llevan a cabo pueden estar en distinto orden en algunas

máquinas.

1. Guardar los registros (incluyendo el PSW) que no han sido guardados por el hardware de

la interrupción.

2. Establecer un contexto para el procedimiento de servicio de interrupciones. Para ello tal

vez sea necesario establecer el TLB, la MMU y una tabla de páginas.

3. Establecer una pila para el procedimiento de servicio de interrupciones.

4. Reconocer el controlador de interrupciones. Si no hay un controlador de interrupciones

centralizado, rehabilitar las interrupciones.

5. Copiar los registros desde donde se guardaron (posiblemente en alguna pila) a la tabla de

procesos.

6. Ejecutar el procedimiento de servicio de interrupciones. Éste extraerá información de los

registros del controlador de dispositivos que provocó la interrupción.

7. Elegir cuál proceso ejecutar a continuación. Si la interrupción ha ocasionado que cierto

proceso de alta prioridad que estaba bloqueado cambie al estado listo, puede elegirse para

ejecutarlo en ese momento.

8. Establecer el contexto de la MMU para el proceso que se va a ejecutar a continuación.

También puede ser necesario establecer un TLB.

9. Cargar los registros del nuevo proceso, incluyendo su PSW.

10. Empezar a ejecutar el nuevo proceso.