向量中断(Vector Interrupt)是计算机系统中常见的一种硬件中断方式,它是指一种基于优先级的中断机制,即系统会按照中断优先级的升序依次检查是否有中断请求。如果系统检测到一个高优先级的中断请求,就会立即终止当前执行的程序并跳转到高优先级的中断处理程序中进行处理。
向量中断是通过向CPU控制器发送一个中断请求信号触发的,这个信号包括一个中断类型码和一个中断向量地址。中断类型码和向量地址会被CPU控制器自动压入堆栈,然后CPU会跳转到向量地址处执行中断处理程序。中断处理程序将会保存现场寄存器的值,执行相应的中断处理程序代码,处理完成后再恢复现场并返回原程序继续执行。
向量中断机制的优点是可以在处理器时间非常短的情况下,快速地进行中断响应。而且,它具有中断响应速度快、实现简单、可靠性高的优点。
然而,向量中断也存在一些缺点。比如,由于它是基于优先级的中断机制,它不能保证时序的可预测性。另外,当多个高优先级中断同时发生时,会带来中断竞争的问题,这会导致一些中断被忽略或丢失。
向量中断机制适用于需要高速响应的实时应用场景,例如网络通信、数字信号处理、实时控制等领域。它还可以应用于需要对多种中断类型进行分类的场合,例如USB、ATA、PCI等各种总线接口。