中断向量可以理解为中断服务程序的入口地址,它是计算机系统在遇到中断事件时执行相应中断服务程序的关键连接点。每一个中断在中断向量表中都有一个唯一的中断向量,系统通过该向量索引并执行相应中断服务程序。
中断向量表是一个预定义的表格,可在系统启动时通过初始化操作创建。在Intel x86架构计算机中,其中断向量表是以向量号作为索引编号,每项存放16位中断服务程序的段地址和偏移地址,共256个中断向量。常见的中断向量号有时钟中断、键盘中断、硬盘中断等。
在Intel x86架构的计算机中,中断向量表是一个256项的表格,每个表项占8个字节。其中低4个字节存放中断服务程序的偏移地址(Offset),高4个字节存放中断服务程序的代码段选择子(段地址),因此每个中断向量表项共占16位。
对于32位操作系统,每个中断服务程序通常占用64bit的空间,因此需要修改中断向量表的结构,每个向量表项占8个字节,前4个字节存放偏移地址,后4个字节存放段选择子。在64位操作系统中同样需要类似的修改。
在操作系统启动时,会初始化中断禁止标志和中断向量表。中断禁止标志用于控制是否允许中断影响CPU,中断向量表用于指定不同中断发生时执行的中断服务程序地址。对于内核开发者来说,修改中断向量表是一项必要的工作。
通常,修改中断向量表有两种方法:一是使用基于C语言的中断服务程序注册函数进行修改,二是使用汇编语言对中断向量表进行直接修改。对于不同的操作系统内核而言,修改中断向量表是一项必要的操作。
中断向量表是操作系统内核中的关键数据结构,它成为了操作系统与计算机硬件之间的一个重要接口。在Linux内核中,操作系统的中断处理程序会根据不同的中断类型向中断向量表索引中断向量,寻找相应的中断服务程序。 同样,在Windows内核中,中断向量也扮演了非常重要的角色。
中断向量表的使用涉及到操作系统内核、设备驱动程序、中断处理程序等多个方面。了解中断向量表的结构、格式和应用,对于操作系统内核开发人员具有非常重要的意义。