外部割込み

① 物語性を取り入れた説明

昨日、山田先生は生徒たちに「内部割込み」について教えました。

今日はその続きとして、工場の日常を例に「外部割込み」について説明することにしました。

「みなさん、昨日は工場の中で起こる緊急事態に焦点を当てました。今日は工場の外からの信号、つまり外部割込みについて話しましょう。」

たけしくんが手を挙げて質問します。「外部割込みって、内部のものとどう違うんですか？」

山田先生は笑顔で答えます。「外部割込みは、工場の外部からの重要な情報や要求に対応するためのシステムだよ。入出力割込み、機械チェック割込み、コンソール割込みがそれにあたるね。」

「例えば、入出力割込みは、トラックが完成品を運び出したり、原材料を届けたりするときに、作業を一時停止してその処理を優先することを意味するんだ。コンピュータでは、プリンターやネットワークカードからの信号がこれにあたるね。」

クラスが興味津々で聞いています。

「次に、機械チェック割込みは、工場のセキュリティシステムが何か異常を検知したら、すぐに知らせてくれる機能だ。これはコンピュータで言えば、ハードウェアの故障や異常を検知した時に起こるんだ。」

たけしくんがさらに質問します。「コンソール割込みってなんですか？」

「それは、コンソール割込みだね。工場でいうと、工場長が緊急の指示を出すために一時的に作業を中断させることに似ている。コンピュータでは、ユーザーがキーボードから特定のキーを押すことで、OSに直接命令を送ることができるんだ。」

最後に、「タイマ割込みは？」と生徒が質問します。

「それは、工場で決められた時間ごとに警報が鳴って作業の進捗を確認するようなものだ。コンピュータでは、一定時間が経過したことを知らせる信号がこれに当たるね。」

たけしくんは、これらがどれも工場とコンピュータのスムーズな運営には欠かせないことを理解しました。

山田先生は最後に外部割込みの定義を述べます。

実際のIT用語の定義
「外部割込み」の定義としては、コンピュータのプロセッサが外部からのイベントや要求に対応するために、実行中のプログラムを一時停止して処理するシステムです。具体的には、入出力割込み（外部デバイスからのデータ処理要求）、機械チェック割込み（ハードウェア故障）、コンソール割込み（ユーザーからの直接的な命令）、そしてタイマ割込み（既定の時間を過ぎたときに生じる割り込み）が含まれます。

② 実際の事例

山田先生は、たけしくんが外部割込みの実際の事例を知りたいと思っているのを見抜いて、さっそく例を挙げます。

「自治体での災害警報システムが良い例だよ。地震センサーが大きな揺れを検知すると、警報システムがそれを感知して、緊急メッセージを市民のスマートフォンに自動的に送信する。これは外部割込みによって行われるんだ。」

「また、工場の製造ラインでも使われているよ。センサーが材料の不足を検知すると、システムが一時停止し、補給を要求する信号を出す。これにより効率的な生産が可能になっているんだ。」

「航空会社では、航空交通管制からの信号が飛行中の飛行機に送られることがある。この信号は、他の飛行機との衝突を避けるための経路変更や、天候変化に対応するために非常に重要だよ。」

➂ クイズや小テスト

外部割込みは以下のうちどれによって引き起こされる？A. コンピュータの内部プログラム
B. ユーザーのキーボード入力
C. ソフトウェアの更新
災害警報システムが地震を検知して警報を送信するプロセスは、次のうちどの種類の割込みに該当する？A. 内部割込み
B. 外部割込み
C. ソフトウェア割込み
工場の製造ラインで材料が不足したとき、システムが何をするかは次のうちどれか？A. 無視して製造を続ける
B. 補給要求の信号を出して一時停止する
C. 製造速度を上げる