Compreender as interrupções do sistema: Interrupções, Excepções e o seu Papel nos Sistemas Operativos

O que é interrupções do sistema?
Quando ocorre uma interrupção, a CPU interrompe o processamento do programa em execução e executa um pedaço de código (tipicamente parte do sistema operacional) chamado de tratador de interrupção. Em muitos casos, após a execução do tratador, a CPU volta a executar o programa interrompido.
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As interrupções do sistema são um aspecto crucial dos sistemas informáticos que facilitam a comunicação entre o hardware e os componentes de software do sistema. Estas interrupções, também conhecidas como interrupções ou excepções, são sinais que indicam um evento que requer atenção imediata do sistema operativo. Estes eventos podem incluir erros de hardware, pedidos do utilizador ou erros de software. Neste artigo, vamos explorar o conceito de interrupções do sistema, incluindo interrupções e excepções, e o seu papel nos sistemas operativos.

Interrupções e excepções:

Interrupções e exceções são eventos que interrompem o fluxo normal do caminho de execução da CPU. As interrupções são sinais gerados por dispositivos de E/S externos, enquanto as excepções são sinais gerados pela CPU em resposta a erros ou excepções de software. Quando ocorre uma interrupção ou uma excepção, a execução normal do programa é interrompida e o sistema passa para uma rotina especial designada por tratador de interrupções ou tratador de excepções.

As interrupções são utilizadas para tratar eventos externos, como entradas do utilizador, erros de hardware ou operações de E/S. Por exemplo, quando um utilizador carrega numa tecla do teclado, é gerado um sinal de interrupção e o sistema muda para o tratador de interrupções para tratar o evento. Do mesmo modo, quando uma operação de disco é concluída, é gerado um sinal de interrupção e o sistema passa para o gestor de interrupções para processar os dados.

As excepções, por outro lado, são sinais gerados pela CPU em resposta a erros ou excepções de software. Esses erros podem incluir divisão por zero, acesso inválido à memória ou uma instrução ilegal. Quando ocorre uma excepção, o sistema muda para o manipulador de excepções, que pode terminar o programa ou tratar o erro.

Obtendo 100% do disco:

Ficar 100% fora do disco significa que o sistema utilizou todo o espaço disponível em disco. Isto pode acontecer devido a várias razões, tais como transferências de ficheiros grandes, instalação de novo software ou gravações frequentes no disco. Quando o espaço em disco está cheio, o sistema pode tornar-se lento ou não responder, e o utilizador pode não conseguir guardar novos ficheiros ou dados.

Para libertar espaço em disco, o utilizador tem de remover ficheiros e programas desnecessários, tais como ficheiros temporários, caches e cópias de segurança antigas. O utilizador também pode utilizar ferramentas de limpeza do disco ou software de terceiros para identificar e remover ficheiros indesejados.

Trap vs. Interrupção:

Traps e interrupções são ambos sinais que interrompem a execução normal da CPU. No entanto, a principal diferença entre os dois é que os traps são gerados pela própria CPU, enquanto as interrupções são geradas por dispositivos de E/S externos.

As armadilhas são utilizadas para tratar erros de software, como a divisão por zero ou o acesso inválido à memória. Quando ocorre uma armadilha, o sistema muda para o manipulador de armadilhas, que pode encerrar o programa ou tratar o erro.

As interrupções, por outro lado, são sinais gerados por dispositivos de E/S externos, como o teclado ou o disco. Quando ocorre uma interrupção, o sistema muda para o manipulador de interrupção, que pode tratar o evento ou esperar que o evento seja concluído.

Interrupções internas vs. externas:

As interrupções internas e externas são dois tipos de interrupções que são usadas nos sistemas operativos. As interrupções internas são geradas pela própria CPU, enquanto as interrupções externas são geradas por dispositivos de E/S externos.

As interrupções internas são utilizadas para tratar erros de software, como a divisão por zero ou o acesso inválido à memória. Estas interrupções são geradas pela CPU em resposta a erros de software ou excepções.

As interrupções externas são utilizadas para tratar eventos externos, como entradas do utilizador, erros de hardware ou operações de E/S. Estas interrupções são geradas por dispositivos de E/S externos, como o teclado, o rato ou o disco.

Em conclusão, as interrupções do sistema, incluindo as interrupções e as excepções, são cruciais para o funcionamento dos sistemas informáticos. Estas interrupções facilitam a comunicação entre os componentes de hardware e software do sistema e permitem que o sistema trate de eventos externos e erros de software. As interrupções e excepções são tratadas pelos manipuladores de interrupções e excepções, respectivamente, e podem terminar o programa ou tratar o erro. Os utilizadores podem libertar espaço em disco removendo ficheiros e programas desnecessários, e as armadilhas e as interrupções são sinais que perturbam a execução normal da CPU. Finalmente, as interrupções internas e externas são dois tipos de interrupções utilizadas nos sistemas operativos.

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