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在计算机科学中，中断是操作系统管理硬件和软件资源的一种机制。它允许外部设备或内部程序在需要时能够打断CPU当前正在执行的任务，从而实现多任务处理和响应外部事件的能力。而中断向量则是中断机制中的一个核心概念，它定义了中断发生时，操作系统应当调用的处理函数地址。本文将简述中断及其向量的工作原理和应用。
中断可以理解为一种信号，它通知CPU有某个事件需要立即处理。中断分为硬件中断和软件中断。硬件中断通常由外部设备（如键盘、鼠标、网络适配器等）产生，而软件中断则是由正在运行的程序主动发起的。中断机制的存在，使得计算机能够实现异步处理，提高了系统的效率和响应性。
中断向量是一个与中断类型关联的数组，它的每一个元素都对应一个中断服务例程（ISR）的入口地址。当中断发生时，CPU会根据中断类型查询中断向量表，找到相应的ISR并执行。这个过程可以快速地将控制权从当前任务转移到中断服务程序，确保事件得到及时处理。
在中断向量表中，每个中断号都唯一对应一个中断处理程序。例如，在PC兼容机中，BIOS中断向量表包含了一系列的中断向量，用于系统启动和硬件初始化。操作系统也会维护自己的中断向量表，以处理系统调用、异常处理等。
当一个中断请求被识别后，CPU会完成当前执行指令的处理，保存当前执行状态（如程序计数器、寄存器等），然后根据中断类型调用中断向量表中对应的ISR。中断服务程序执行完毕后，系统会恢复到中断发生前的状态，继续执行被中断的程序。
总结来说，中断和中断向量是计算机操作系统中不可或缺的部分，它们使得计算机能够有效管理资源和应对各种异步事件。通过中断向量表，操作系统可以灵活地分配和处理各种中断，从而保证了计算机系统的稳定运行和高效性能。