中断服务函数（ISR）是响应中断请求的程序段，通常用于处理硬件或软件中断。编写ISR需遵循特定格式，包括中断向量号和中断处理逻辑。本文深入剖析ISR的原理、实现和应用，涵盖中断处理机制、编程技巧和实际应用场景。
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中断服务函数（Interrupt Service Routine，简称ISR）是计算机系统中用于处理中断请求的程序模块，当CPU接收到外部设备或内部事件的中断请求时，它会暂停当前正在执行的程序，转而执行中断服务函数，以响应和处理该中断，本文将深入剖析中断服务函数的原理、实现方法及其在实际应用中的重要性。
中断服务函数的原理
1、中断的概念
中断是指计算机系统在执行程序过程中，由于某些外部事件或内部事件的发生，使得CPU暂时中止当前程序的执行，转而执行另一段处理程序的过程，中断可以来自外部设备，如键盘、鼠标、打印机等，也可以来自内部事件，如除法错误、内存访问错误等。
2、中断服务函数的作用
中断服务函数的主要作用是响应中断请求，处理中断事件，在CPU接收到中断请求后，它会保存当前程序的执行状态，如程序计数器（PC）、寄存器等，然后跳转到中断服务函数的地址执行。
3、中断服务函数的流程
（1）中断请求：当外部设备或内部事件发生时，向CPU发送中断请求信号。
（2）中断响应：CPU接收到中断请求信号后，暂停当前程序的执行，进入中断响应状态。
（3）保存现场：CPU保存当前程序的执行状态，如PC、寄存器等。
（4）跳转执行：CPU跳转到中断服务函数的地址执行。
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（5）处理中断：中断服务函数执行相应的处理程序，如读取数据、设置参数等。
（6）恢复现场：中断服务函数执行完毕后，CPU恢复保存的执行状态，继续执行被中断的程序。
中断服务函数的实现
1、中断向量表
中断向量表是存储中断服务函数地址的数据结构，当CPU接收到中断请求时，它会查找中断向量表，找到对应的中断服务函数地址，然后跳转执行。
2、中断处理程序
中断处理程序是中断服务函数的具体实现，它包括以下步骤：
（1）读取中断源信息：中断服务函数首先需要确定中断源，以便进行相应的处理。
（2）执行处理程序：根据中断源信息，执行相应的处理程序，如读取数据、设置参数等。
（3）恢复现场：处理完毕后，恢复CPU的执行状态，继续执行被中断的程序。
3、中断屏蔽
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中断屏蔽是指在处理中断事件时，暂时禁止其他中断请求，这样可以确保中断服务函数能够顺利完成，避免其他中断事件干扰。
中断服务函数的应用
1、硬件设备驱动
在中断服务函数中，可以实现对硬件设备的驱动，在键盘驱动程序中，可以通过中断服务函数读取键盘扫描码，并将扫描码转换为字符。
2、实时操作系统
在实时操作系统中，中断服务函数用于处理实时任务，在实时调度器中，可以通过中断服务函数实现任务的切换。
3、系统中断处理
系统中断处理是中断服务函数的重要应用之一，在内存访问错误中断中，可以通过中断服务函数处理内存故障，避免系统崩溃。
中断服务函数是计算机系统中处理中断请求的关键程序模块，本文从原理、实现和应用三个方面对中断服务函数进行了深入剖析，掌握中断服务函数的相关知识，对于理解计算机系统的工作原理和开发高效、稳定的软件具有重要意义。
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