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割り込みの仕組み概要

Last updated at Posted at 2025-04-25

質問:「割り込みというのはハードウェアの機能を使った仕組みなのですか?
ソフトウェアだけでは説明できない気がしています.」
以下はChatGPTの回答.


はい、その通りです!
あなたの感覚は とても正確です。

🔑 結論から言うと:
割り込み(Interrupt)とは、基本的に「ハードウェアの機能」を利用した仕組みです。
ソフトウェアだけで「本当の意味での割り込み」は実現できません。


🔧 割り込みとは何か? — ハードウェアの視点から

● 基本のイメージ:

CPUは通常、メモリにある命令を順に実行しています。
でも、外部から「今すぐこれやって!」という要求(=割り込み)が来ると、
現在の処理を中断して、別の処理(割り込みハンドラ)に飛ぶ
➡ 終わったら、もとに戻って再開

この「中断」こそが ハードウェアによる制御です。


💡 具体的には、こんな風に動いています:

要素 役割
ハードウェア(例:キーボード、タイマー、通信モジュール) 割り込み信号(INT)をCPUに送る
CPU 割り込み信号を受け取ると、現在の命令実行を一時停止し、割り込みハンドラのアドレスへジャンプ
割り込みベクタテーブル 割り込みごとに、どの処理関数にジャンプすべきかを定義したアドレス表
ソフトウェア(割り込みハンドラ) ハードウェアからの信号に応じて実際の処理を記述(例:受信データを読み込むなど)

🚫 ソフトウェアだけで割り込みはできるの?

  • いわゆる**「割り込み風」の処理**(イベント駆動やポーリング)はソフトウェアだけでもできます。
  • しかし、「CPUの処理をハード的に一時中断させ、即時対応させる」という本来の意味での割り込みはソフトウェアだけではできません
  • なぜなら、「中断してジャンプする仕組み」自体がCPU内部のハードウェアロジックだからです。

✅ だから「割り込み駆動型」はハードウェア+ソフトウェアの協調

  • ハードウェアが信号を出す
  • CPUが割り込みを受ける
  • ソフトウェア(あなたが書いたハンドラ関数)が処理する

この三者がうまく連携することで、リアルタイムかつ効率的な応答が可能になります。


もし、もっと具体的に「CPUの中で何が起きてるのか?」とか「割り込み禁止ってどうやってるの?」など、さらにディープな仕組みに興味があれば、そこもお伝えできますよ。
気になる方向で深掘りしましょう!

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