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中断向量是计算机系统中一个重要的概念,它负责将硬件中断映射到对应的处理程序。本文将探讨中断向量的来源及其在操作系统中的作用。 简单来说,中断向量是一张表格,其中存储了一系列的地址信息。每当硬件设备需要操作系统处理某个事件时,它会通过产生中断信号,告知CPU。CPU接收到这个信号后,会根据中断类型查询这张表格,找到相应的处理程序地址,并跳转到该地址执行相应的代码。 中断向量的起源可以追溯到早期计算机系统的设计中。在那时,为了使计算机能更好地与外部设备交互,设计者们引入了中断机制。中断机制允许外部设备在需要时主动获取CPU的注意,而不是让CPU不断地轮询设备状态。 详细地,中断向量表通常位于系统的固定内存地址中,这个地址范围是操作系统在启动时就已经设定好的。每个中断号对应一个中断向量,而每个中断向量则指向一个特定的中断服务例程(ISR)。当发生中断时,CPU首先完成当前执行指令的处理,然后通过查询中断向量表,确定此次中断对应的中断服务例程地址,并开始执行ISR。 中断向量的管理对于操作系统的稳定性至关重要。操作系统在启动时,会初始化中断向量表,将中断号与对应的中断处理函数关联起来。此外,操作系统还必须确保中断向量表的正确性,防止错误的中断处理程序被调用,导致系统崩溃。 总结来说,中断向量是计算机系统中连接硬件中断和软件处理的核心桥梁。它使得硬件设备能够有效地通知CPU处理特定事件,而操作系统则通过管理中断向量表,保证了这些事件能够被正确且及时地处理。了解中断向量的来源和作用,有助于我们深入理解计算机的工作原理和操作系统的基础架构。