处理器架构基本功能-- 异常向量（Exception Vectors）和中断向量（interrupt vectors）_异常向量是啥
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一 概念介绍
在大多数现代处理器架构中，异常向量（Exception Vectors）和中断向量是必需的，因为它们构成了操作系统和硬件之间交互的基础机制之一。这两种向量都是处理器在遇到特定事件时进行处理的关键入口点。
异常向量： 当处理器在执行指令的过程中遇到错误或者其他预定的异常条件（如除零错误、访存错误、系统调用等）时，会触发异常。异常向量表用于存储每个异常类型的处理程序地址，处理器会根据触发的异常类型自动跳转到相应的异常处理程序开始执行。如果不设置异常向量，那么当异常发生时，系统将无法正常响应和处理，可能导致程序崩溃或者系统挂起。
中断向量： 中断向量用于处理来自外部设备或内部定时器等硬件的中断请求。当设备完成一个操作需要通知处理器时，它会发起一个中断信号，处理器通过中断向量表找到对应的中断服务例程(ISR)入口地址，然后执行相应的处理程序。中断机制允许处理器在执行任务的同时响应突发事件，而中断向量表则是实现这一机制的重要组成部分。没有中断向量，系统将无法有效响应硬件事件，也无法实现异步事件处理，严重影响系统的实时性和并发能力。
总结来说，对于一个具有异常和中断处理功能的操作系统或嵌入式系统，异常向量和中断向量是必不可少的，它们为操作系统提供了基础的异常处理和事件响应能力。
二 举例说明
以x86架构为例，说明异常向量（Exception Vectors）和中断向量在系统中的应用：
**异常向量**：
在x86架构的CPU中，当出现异常情况（如除法错误、溢出、页错误等）时，CPU会根据异常的类型，自动将程序计数器（EIP）设置为内存中预定义的异常向量表的相应偏移地址。例如，除法错误异常（Divide Error）对应的向量编号是0，CPU会将EIP设置为0x00000000处的地址，该地址处存放的就是除法错误异常处理程序的入口地址。
**中断向量**：
中断同样也有向量编号，例如，键盘中断（INT 0x21）对应的向量编号是1，当用户按下键盘键时，键盘控制器会触发一个中断请求，CPU收到请求后会查找中断向量表（Interrupt Vector Table, IVT）中向量编号为1的位置，获取到对应的中断处理程序地址，并跳转过去执行。在实模式下，IVT的基址通常是0x00000000，而在保护模式下，操作系统会设置IDT（Interrupt Descriptor Table）来替代IVT，实现更复杂的中断和异常管理。
例如，假设在保护模式下，操作系统已经设置了IDT，其中键盘中断的处理程序地址是0x80001234，那么当键盘中断发生时，CPU会首先查找到IDT中向量号为1的入口，从中取出0x80001234这个地址，并跳转到那里执行相应的中断服务程序。
总结来说，无论是异常还是中断，都需要有一个预先定义好的向量表来指导CPU寻找到合适的处理程序进行执行，否则系统无法对这些事件作出反应。
