中断函数(Interrupt Service Routine,简称ISR)是一种特殊的程序,它经常用于处理硬件中断、软件中断等事件。在计算机系统中,中断是一种异步事件,可能随时发生,因此需要对其进行即时响应和处理。本文将讲解中断函数是如何运行的。
1. 中断触发
中断可以由硬件或软件触发。当硬件设备发生特定事件(如输入输出操作完成、时钟更新等)时,会向CPU发送一个中断请求信号,引起CPU处理器的中断响应。软件中断则是通过调用特定的指令来触发。
2. 中断处理程序入口
当中断被触发后,CPU会保存当前正在执行的程序状态,并跳转到相应的中断处理程序入口处。中断处理程序入口通常位于中断向量表中,其中包含了各个中断类型的处理程序地址。
3. 中断处理程序执行
中断处理程序会在中断触发后立即执行,它会按照相应的处理流程进行处理。中断处理程序通常包括以下几个步骤:
(1)处理中断优先级:如果同时有多个中断请求,则需要确定优先级,选择最高优先级的中断进行处理。
(2)保存现场:首先要保存当前程序的现场,包括CPU寄存器、程序计数器、栈指针等信息,以便在处理完成后恢复现场。
(3)清除中断标志位:对于硬件中断,需要清除相应的中断标志位,以便下次该设备产生中断时能够被正确识别。
(4)执行中断服务程序:根据中断类型和中断源,执行相应的中断服务程序,这些程序通常是事先编写好的特定代码段,用于处理特定的事件。
(5)恢复现场:中断处理程序执行完毕后,需要将之前保存的CPU寄存器、程序计数器、栈指针等信息恢复到原来的状态,继续执行原先的程序流程。
4. 中断返回
当中断处理程序执行完毕后,需要返回到原先的程序流程。中断处理程序通过使用中断返回指令来实现,它将之前保存的现场信息恢复回来,然后跳转回原先的程序流程处继续执行。
总之,中断函数是一种特殊的程序,用于响应和处理异步事件。中断处理程序通过保存现场、执行服务程序、恢复现场等步骤来完成相应中断的处理,并最终返回到原先的程序流程中。