中断服务函数(ISR)是专门处理中断请求的函数,不能直接调用。CPU会自动处理中断请求,当中断发生时,CPU会暂停当前执行的任务,保存其状态,然后跳转到相应的中断服务函数执行。ISR的执行机制包括保存现场、处理中断、恢复现场和返回。CPU通过中断向量表找到对应的中断服务函数,并执行。
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在现代计算机系统中,中断服务函数(Interrupt Service Routine,简称ISR)是处理硬件中断请求的关键组成部分,当CPU接收到中断信号时,它会暂停当前程序的执行,跳转到相应的中断服务函数中,处理该中断请求,CPU是如何处理中断服务函数的呢?能否直接调用中断服务函数呢?本文将对此进行详细探讨。
中断服务函数的执行机制
1、中断请求的产生
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当硬件设备(如键盘、鼠标、网络接口卡等)需要与CPU通信时,它会向CPU发送一个中断请求信号,CPU接收到该信号后,会暂停当前程序的执行,准备处理中断请求。
2、中断向量表
为了方便CPU查找和执行对应的中断服务函数,系统会创建一个中断向量表(Interrupt Vector Table,简称IVT),该表记录了所有中断请求及其对应的中断服务函数的入口地址。
3、中断处理流程
当CPU接收到中断请求后,会按照以下步骤处理:
(1)保存当前程序的状态:包括CPU的寄存器状态、程序计数器(PC)等,以便在中断处理完毕后恢复。
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(2)查找中断向量表:根据中断请求的编号,找到对应的中断服务函数的入口地址。
(3)跳转到中断服务函数:CPU将程序计数器(PC)的值设置为中断服务函数的入口地址,从而跳转到中断服务函数执行。
(4)执行中断服务函数:中断服务函数负责处理中断请求,完成相关操作。
(5)恢复程序状态:中断服务函数执行完毕后,CPU将保存的状态恢复到中断前的状态,继续执行被中断的程序。
能否直接调用中断服务函数
在一般情况下,不能直接调用中断服务函数,原因如下:
1、中断服务函数通常由硬件设备触发,而直接调用需要用户主动发起调用,这与中断的本质不符。
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2、中断服务函数执行过程中,CPU需要保存当前程序的状态,以便在中断处理完毕后恢复,如果直接调用,则可能导致程序状态混乱。
3、中断服务函数通常需要处理多个硬件设备的中断请求,而直接调用则只能处理特定设备的中断请求,无法满足实际需求。
中断服务函数是处理硬件中断请求的关键组成部分,CPU通过中断向量表查找对应的中断服务函数,并按照一定的流程执行,一般情况下,不能直接调用中断服务函数,因为其本质与中断请求的产生和执行机制不符,了解中断服务函数的执行机制,有助于我们更好地理解和应用中断技术。
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