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在计算机系统中，中断服务函数是处理中断事件的核心模块，中断服务函数的触发时机和执行原理一直是计算机体系结构中的重要研究课题，本文将深入剖析中断服务函数的触发时机，并详细讲解其执行原理。
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（如键盘、鼠标、网络适配器等）引发的中断，当外部设备需要与CPU通信或请求服务时，会通过中断请求线向CPU发送中断信号，CPU的中断控制器会检测到中断请求，并触发对应的中断服务函数。
2、内部中断：内部中断是指由CPU内部错误或特定指令执行产生的中断，除法错误、非法指令、程序异常等，当这些错误发生时，CPU会自动生成中断信号，并触发对应的中断服务函数。
3、软件中断：软件中断是指由软件指令（如INT指令）引发的中断，当程序需要执行特定功能或请求操作系统服务时，可以使用软件中断指令向CPU发送中断信号，触发对应的中断服务函数。
4、中断嵌套：在多级中断系统中，当前正在执行的中断服务函数可以响应更高优先级的中断请求，CPU会暂时保存当前中断服务函数的状态，并触发更高优先级的中断服务函数，待高优先级中断服务函数执行完毕后，CPU再返回之前的中断服务函数继续执行。
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中断服务函数的执行原理
1、中断响应：当CPU接收到中断请求后，首先进行中断响应，中断响应过程中，CPU会暂停当前指令的执行，保存当前指令执行状态（如程序计数器、寄存器等），并转而执行中断服务函数。
2、中断处理：中断服务函数负责处理中断事件，具体包括以下几个方面：
（1）保存中断现场：在执行中断服务函数之前，需要保存当前中断服务函数的状态，包括寄存器、程序计数器等，这有助于在处理完中断事件后，能够返回到中断发生前的状态继续执行。
（2）分析中断源：中断服务函数需要识别中断源，以便采取相应的处理措施，对于外部中断，需要检查中断请求线，确定中断源；对于内部中断，需要分析错误类型。
（3）执行中断处理程序：根据中断源和错误类型，中断服务函数会执行相应的处理程序，对于外部中断，可能需要读取设备数据；对于内部中断，可能需要恢复程序状态或执行错误处理。
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（4）恢复中断现场：处理完中断事件后，中断服务函数需要恢复中断现场，包括恢复寄存器、程序计数器等，这有助于中断服务函数执行完毕后，能够返回到中断发生前的状态继续执行。
3、中断返回：中断服务函数执行完毕后，需要返回到中断发生前的状态继续执行，CPU会根据保存的中断现场，恢复寄存器、程序计数器等，并继续执行被中断的指令。
中断服务函数的触发时机包括外部中断、内部中断、软件中断和中断嵌套，其执行原理主要包括中断响应、中断处理和中断返回，深入了解中断服务函数的触发时机和执行原理，有助于我们更好地理解和优化计算机系统的性能。
标签： #中断服务函数何时被调用
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