中断服务函数不能直接调用,它是在特定事件(如硬件中断)发生时自动被CPU调用的。触发时机通常包括外部信号、软件指令或硬件错误。调用过程涉及CPU暂停当前任务,保存现场,跳转到中断服务程序执行,完成后恢复现场并继续原任务。
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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)是一种至关重要的程序模块,它能够确保系统在遇到各种异常情况时,能够迅速作出响应,本文将详细解析中断服务函数的触发时机及调用过程,旨在帮助读者深入了解中断机制的工作原理。
中断服务函数的触发时机
1、外部中断
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外部中断是由外部硬件设备(如键盘、鼠标、传感器等)引发的,当外部硬件设备需要与CPU进行交互时,它会向CPU发送中断信号,CPU在收到中断信号后,会暂停当前执行的任务,转而执行中断服务函数。
2、内部中断
内部中断是由CPU内部事件引发的,除法错误、溢出、单步中断等,当CPU遇到这些内部事件时,会自动产生中断,并调用相应的中断服务函数。
3、软件中断
软件中断是由程序主动触发的一种中断,程序员可以通过特定的指令(如INT、SYS等)向CPU发送中断信号,请求执行特定的中断服务函数。
中断服务函数的调用过程
1、中断请求(Interrupt Request,简称IRQ)
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当外部硬件设备或CPU内部事件引发中断时,它们会向CPU发送中断请求,CPU在接收到中断请求后,会暂停当前任务,准备执行中断服务函数。
2、中断向量表(Interrupt Vector Table,简称IVT)
中断向量表是CPU在接收到中断请求后,查找中断服务函数的索引表,每个中断服务函数都有一个唯一的索引值,存储在中断向量表中。
3、中断处理
CPU根据中断向量表中的索引值,找到对应的中断服务函数地址,随后,CPU将程序计数器(Program Counter,简称PC)的值保存到栈中,并将中断服务函数的地址加载到PC中,CPU开始执行中断服务函数。
4、中断服务函数执行
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中断服务函数负责处理中断事件,完成相应的任务,在执行过程中,中断服务函数可能会修改CPU的状态寄存器、保存现场、调用其他函数等。
5、中断返回
当中断服务函数执行完毕后,CPU需要从栈中恢复程序计数器的值,并继续执行之前被中断的任务,这个过程称为中断返回。
中断服务函数在计算机系统中扮演着重要角色,它能够确保系统在遇到异常情况时,能够迅速作出响应,本文详细解析了中断服务函数的触发时机及调用过程,有助于读者深入了解中断机制的工作原理,在实际编程过程中,合理利用中断服务函数,可以提高程序的性能和稳定性。
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