外部割込みとは？

外部割込みの意味

プロセッサの外部にある装置からの信号が要因となって発生する割込み。入出力完了、タイマのタイムアップ、外部端子の状態変化、電源異常、リセットなどが該当する。実行中の命令とは無関係のタイミングで起こるため、非同期割込みとも呼ばれる。

外部割込みの具体例

A/D変換完了割込みで変換結果をバッファへ取り込み、通知を受けたタスクが後処理を行う。

外部割込みは試験でどう引っ掛けられる？

内部割込みとの分岐点は「実行中の命令が原因かどうか」。ゼロ除算・不正命令・ページフォールト・システムコール（SVC）は命令に起因するので内部割込み、タイマ満了・入出力完了・電源異常・リセットは外部割込み。この振り分けを逆にする選択肢が定番。

外部割込みと関連する用語

• 内部割込み
• 割込みハンドラ
• ポーリング

外部割込みが出た過去問

• 内部割込みの要因として、適切なものはどれか。

  正解：演算がオーバフローした。

  要点：内部割込みは命令実行自体が原因、例外の類がこれ

  内部割込みは、実行中のプログラム自身の処理が原因となって発生する割込みで、ゼロ除算やオーバフローなどの演算例外、ページフォールト、システムコールなどが該当する。これに対し、周辺装置やタイマ、電源監視回路のようにプロセッサの外側から信号が来るものは外部割込みに分類される。原因が命令実行の内側か外側かで区別する。

  出典：平成29年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問2（IPA）

• 外部割込みの要因となる事象として、適切なものはどれか。

  正解：入出力動作が終了したので、DMAコントローラからプロセッサへの通知が発生した。

  要点：外部割込みはCPU外部の装置からの信号が要因となる

  割込みは、実行中のプログラム自身の処理が原因となる内部割込みと、プロセッサ外部の装置からの信号による外部割込みに分けられる。DMAコントローラが入出力の完了をプロセッサへ通知するのは、CPU外部のハードウェアが要因なので外部割込みに当たる。ページフォールト、特権命令違反、演算オーバフローはいずれも命令実行に伴って生じる内部割込みである。

  出典：令和2年度 10月 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問3（IPA）