中断服务函数通常在特定事件发生时执行，如硬件中断、软件中断等。其触发时机包括外部事件（如I/O请求）和内部事件（如定时器溢出）。中断服务函数被CPU响应并调用，执行完毕后返回原程序继续执行。解析中断服务函数的触发与执行机制，有助于优化系统性能和稳定性。
本文目录导读：
中断服务函数（Interrupt Service Routine，ISR）是计算机系统中一种特殊类型的函数，用于处理中断事件，在操作系统中，中断服务函数扮演着至关重要的角色，它负责响应中断请求、处理中断事件以及恢复系统正常运行，本文将深入探讨中断服务函数的触发时机与执行机制，旨在为读者提供一个全面而深入的理解。
中断服务函数的触发时机
1、外部中断
外部中断是指由外部设备或信号源引发的中断，如按键、传感器、I/O设备等，当外部设备或信号源产生一个中断请求时，CPU会暂停当前任务，转而执行中断服务函数。
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2、内部中断
内部中断是指由CPU自身产生的中断，如除法错误、非法指令等，当CPU遇到这些错误时，会自动引发中断，并调用相应的中断服务函数进行处理。
3、软件中断
软件中断是由程序调用中断指令（如INT n）产生的中断，当程序执行到中断指令时，CPU会暂停当前任务，转而执行指定的中断服务函数。
4、同步中断
同步中断是指由操作系统内核在特定条件下引发的中断，如进程切换、定时器超时等，这些中断在操作系统内部运行，通常由内核调度器负责处理。
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中断服务函数的执行机制
1、中断向量表
中断向量表（Interrupt Vector Table，IVT）是CPU在接收到中断请求后，查找中断服务函数地址的数据结构，每个中断都有一个唯一的中断向量，对应着IVT中的一个表项，当CPU收到中断请求时，它会根据中断向量查找IVT，从而找到对应的中断服务函数地址。
2、保存现场
在中断服务函数执行之前，CPU需要保存当前任务的状态，包括寄存器值、程序计数器等，这称为保存现场，保存现场可以确保中断服务函数执行完毕后，能够恢复到中断前的状态，继续执行原来的任务。
3、执行中断服务函数
CPU根据中断向量表找到中断服务函数的地址后，会跳转到该地址执行中断服务函数，中断服务函数负责处理中断事件，如读取外部设备数据、处理错误等。
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4、恢复现场
中断服务函数执行完毕后，CPU需要恢复中断前的任务状态，即恢复现场，这包括恢复寄存器值、程序计数器等，恢复现场后，CPU可以继续执行中断前的任务。
5、返回
在恢复现场后，CPU返回到中断前的任务，继续执行原来的程序，如果中断服务函数执行过程中发生了错误，CPU可能会引发新的中断，或者直接停止程序的执行。
中断服务函数是计算机系统中一种重要的机制，它能够确保系统在遇到中断事件时，能够及时响应并处理，本文深入分析了中断服务函数的触发时机与执行机制，包括外部中断、内部中断、软件中断和同步中断等，通过对中断服务函数的理解，有助于我们更好地掌握计算机系统的工作原理，提高系统性能和稳定性。
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