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在计算机系统中,中断是一种重要的机制,它允许操作系统或应用程序在特定事件发生时,立即暂停当前任务,转而处理更为紧急的任务,中断服务函数(ISR)作为中断处理的核心,承担着处理中断请求的重要职责,本文将探讨CPU如何响应中断请求,以及中断服务函数的处理过程。
中断请求的产生
中断请求可以由硬件设备或软件事件触发,硬件设备如键盘、鼠标、网络接口卡等,在接收到外部信号后,会向CPU发送中断请求,软件事件如操作系统内核、应用程序等,在执行过程中可能会产生中断请求,如异常、系统调用等。
CPU响应中断请求
1、CPU在执行指令时,会定期检查中断请求,如果发现中断请求,则会暂停当前指令的执行,进入中断处理流程。
2、CPU保存当前执行状态,包括程序计数器(PC)、寄存器等,以便在处理完中断后能够恢复执行。
3、CPU根据中断类型,查找中断向量表(IVT)中对应的中断服务函数地址。
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中断服务函数的处理过程
1、CPU跳转到中断服务函数地址,执行中断服务函数。
2、中断服务函数首先保存当前中断状态,包括中断标志寄存器(IF)等,以防止其他中断请求在处理当前中断时发生。
3、中断服务函数执行具体的处理逻辑,如读取硬件设备数据、处理异常、完成系统调用等。
4、处理完成后,中断服务函数恢复中断状态,包括中断标志寄存器等。
5、中断服务函数返回,CPU恢复到中断前的状态,继续执行被中断的任务。
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中断嵌套与优先级
1、中断嵌套:当CPU正在处理一个中断时,又收到另一个中断请求,此时新中断的优先级高于当前中断,CPU会暂停当前中断,先处理新中断,处理完新中断后,再返回处理之前的中断。
2、优先级:中断向量表中,每个中断都有一个优先级,CPU根据优先级顺序处理中断,优先级高的中断可以打断优先级低的中断。
中断服务函数作为中断处理的核心,在计算机系统中扮演着重要角色,CPU通过中断请求的产生、响应和处理,实现了对紧急任务的优先处理,中断嵌套和优先级机制,保证了中断处理的正确性和效率,了解中断服务函数的工作原理,有助于我们更好地设计和优化计算机系统。
标签: #中断服务函数CPU会处理吗
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