什么是中断向量 中断向量的定义及作用

什么是中断向量

中断是计算机和外围设备之间交换信息的一种机制，它允许计算机在执行一段程序时，接收一个来自重要外部设备（如键盘、鼠标、磁盘等）的信号，中止当前程序直接处理该信号，处理完成后再回到原来的程序执行状态。

而中断向量是指中断处理程序在处理中断时，从中央处理器（CPU）的中断向量表中获取的中断指针，以定位要执行的中断处理程序。每个中断向量在中断向量表中的位置是唯一的，它由一个地址组成，指向相应的中断处理程序。

中断向量的作用

中断向量的作用在于，当前计算机系统有多个外部设备需要中断处理时，中断向量表为每个设备维护唯一的中断向量，以确保每个中断可以被正确地处理。

当一个中断请求发生时，CPU会在中断请求线上接收到相应的信号，然后根据信号的编号，在中断向量表中查找相应的中断处理程序，并执行相应的程序，以响应外部设备的中断信号，这样就实现了计算机的中断处理功能。

中断向量表架构

在 x86 架构中，中断向量表是一个由 256 个 32 位 信号处理函数 （Interrupt Service Routine，简称 ISR）指针组成的数组，每个 ISR 都是一个在程序中已定义的中断服务例程，实现特定的功能，比如硬件中断或系统调用。

中断向量表位于内存的地址为 0x0000：0x0000 处，在系统启动时也就是 BIOS 初始化时被填充，其中包括了第 0~31 个中断的默认 ISR和异常处理。

中断向量与异常

中断向量与异常的不同在于，中断是由外设发起的，它会打破当前处理的流程，转而执行中断处理程序，然后继续执行原来的流程。而异常则是指计算机在执行指令时遇到的错误条件，它会中止当前指令的执行，转而进入异常处理程序，然后继续执行程序。

虽然在 x86 架构中，中断和异常都使用相同的向量表来指向相应的处理程序，但对于异常来说，所执行的处理程序通常会尝试解决错误或恢复程序的执行状态，而中断则是为了响应外部设备的请求而执行相应的处理程序。