مقاطعة

المقاطعة هي إشارة يتم إرسالها إلى نظام التشغيل أو المعالج مما يؤدي إلى توقفه مؤقتًا على الفور وتعديل سلوكه الحالي مؤقتًا. يقوم بإعلام أحد مكونات أجهزة الكمبيوتر أو البرامج بحدث يحتاج إلى اهتمام فوري. يعد استدعاء خدمة المقاطعة نقطة دخول إلى برنامج كمبيوتر يتيح إمكانية رفع الأحداث غير المتزامنة ومعالجتها. عند حدوث مقاطعة، يستجيب المعالج لمصدرها؛ قد يحفظ حالة البرنامج الجاري تنفيذه، وينفذ روتين المقاطعة، ثم يستأنف البرنامج الأصلي.

تقوم المعالجات، مثل تلك الموجودة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، بمراقبة المقاطعات باستمرار ويمكنها الاستجابة للمقاطعات المتعددة في نفس الوقت. هناك نوعان من المقاطعات، داخلية وخارجية. تنشأ المقاطعات الداخلية داخل المعالج، بينما تنشأ المقاطعات الخارجية من أحداث أو مكونات خارجية.

يتم تصنيف المقاطعات على أنها مقاطعات أجهزة أو مقاطعات برامج. يتم إنشاء مقاطعات الأجهزة بواسطة الأجهزة المتصلة بالنظام عبر ناقل، مثل منفذ USB. من ناحية أخرى، يتم إنشاء مقاطعات البرامج بواسطة مكونات البرنامج باستخدام تعليمات من المعالج. عندما يتم تشغيل المقاطعة، فإنها تُعلم المعالج بأنه بحاجة إلى اتخاذ إجراء محدد، مثل إيقاف ما يفعله حاليًا والانتقال إلى مجموعة محددة من التعليمات الموجودة في نقطة معينة من الذاكرة.

المقاطعات هي أداة لا تقدر بثمن في البرمجة، لأنها يمكن أن توفر قدرا كبيرا من الوقت والجهد. بدونها، يجب كتابة البرامج للتحقق بشكل مستمر من إدخالات المستخدم أو فشل الأجهزة. وهذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من كفاءة وأداء النظام. تُستخدم المقاطعات بشكل شائع في الأنظمة المدمجة، مثل تلك الموجودة في المركبات الموجهة الآلية، للسماح بالكشف في الوقت الفعلي عن مدخلات أجهزة الاستشعار من أجل تحديث معلمات التحكم في النظام.

تعد القدرة على الاستجابة للمقاطعات والتعامل معها بكفاءة أمرًا مهمًا لأي برنامج. على هذا النحو، عند تصميم تقنيات المقاطعة، يجب الاهتمام بكل من مكونات الأجهزة والبرامج لضمان عمل النظام بأكبر قدر ممكن من الكفاءة والدقة.