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Interrupt- Driven I/O

 Interrupt- Driven I/O in hindi:-

programmed I/O में प्रोसेसर को डेटा ट्रांसफर के लिए तैयार होने पर यह check के लिए इंटरफ़ेस की स्थिति की लगातार monitoring करनी होती है। इससे CPU समय की बर्बादी होती है। इस methodology का एक विकल्प interrupt-driven method है, जहां इंटरफ़ेस को कमांड जारी करने के बाद, सीपीयू कंप्यूटर में अन्य प्रोग्रामों के execution के लिए स्विच कर सकता है। जब इंटरफ़ेस ट्रांसफर के लिए तैयार होता है, तो यह तुरंत सीपीयू को एक interrupt signal भेजेगा। सीपीयू तब डेटा ट्रांसफर करेगा और interrupt signal प्राप्त करने से पहले जो कर रहा था उसे फिर से शुरू करेगा। bus control lines में से एक, जिसे Interrupt Request Line कहा जाता है।
इस method में, लाभ यह है कि CPU को I/O ऑपरेशन के पूरा होने की waiting में time spent करने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे इसकी efficiency increase जाती है।

interrupt request होने पर जिस रूटीन को execution किया जाता है, उसे Interrupt Service Routine (ISR) कहा जाता है। जब सीपीयू को एक इंटरप्ट सिग्नल मिलता है, जबकि यह एक प्रोग्राम के instructions को execution कर रहा है, तो instructions I कहें, यह पहले उस instructions के execution को पूरा करता है। यह तब Program Counter (PC) की current content को stored करता है, जो अब अगले instructions i+1 को indicated करता है, और इसे मेमोरी स्टैक में stored करता है। ISR के execution के बाद यह इसका वापसी पता है। Control तब service routine में branch करता है जो आवश्यक I/O transfer को processed करता है।

Determining the I/O device requesting Interrupt:-

जब CPU interrupt request line पर एक interrupt signal प्राप्त करता है, तो उसे यह निर्धारित करना चाहिए कि कौन सा I/O इंटरफ़ेस इसे भेजा है। इसे निर्धारित करने के लिए कई तकनीकें हैं-
1. Software Poll
2. Vectored Interrupt
3. Bus arbitration

1. Software Poll:-

जब सीपीयू एक interrupt का address लगाता है, तो यह एक interrupt handler को branch देता है। यह interrupt handler प्रत्येक I/O इंटरफ़ेस को यह determined करने के लिए vote करता है कि कौन सा interface interrupt करता है। interrupt का clue देने वाला इंटरफ़ेस इसके positive feedback देता है। यह समय लेने वाला है।

2. Vectored Interrupt:-

यह एक More efficient technology है जो daisy chain का उपयोग करती है। यह एक hardware pole प्रदान करती है। इंटरप्ट्स को एक सामान्य interrupt request line के माध्यम से indicated किया जाता है। interrupt acknowledgment line I/O इंटरफ़ेस के माध्यम से डेज़ी-चेन है। एक interrupted प्राप्त होने पर, सीपीयू इसके माध्यम से एक acknowledgment indication भेजता है। इंटरप्ट भेजने वाला इंटरफ़ेस अपने वेक्टर को डेटा लाइनों पर रखकर feedback करता है।

3. Bus arbitration:-

एक समय में केवल एक इंटरफ़ेस इंटरप्ट सिग्नल भेज सकता है। जब सीपीयू इंटरप्ट सिग्नल का पता लगाता है, तो यह interrupt acknowledgment line के माध्यम से accept करता है। इंटरप्ट को सिग्नल करने वाला इंटरफ़ेस इसके वेक्टर को data lines पर रखता है।

Handling Multiple Interrupts:-

एक साथ कई obstacle हो सकते हैं। उन cases में सीपीयू को यह तय करना होता है कि पहले किसकी सर्विस की जाए। preferences इस प्रकार I/O इंटरफेस को असाइन की जाती हैं ताकि वह set order किया जा सके जिसमें interrupts service किए जाते हैं। disc high speed वाले डिवाइस को उच्च preferences दी जाती है, जबकि कीबोर्ड जैसे धीमे डिवाइस को कम preferences दी जाती है। साथ ही disruptions को high priority दी जाती है जिसके delay होने पर serious consequences हो सकते हैं। इसलिए, जब दो डिवाइस इंटरफेस एक ही समय में प्रोसेसर को interrupt request भेजते हैं, तो high priority वाले डिवाइस को पहले सर्विस किया जाएगा।

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