操作系统的中断与异常（408常考点）

为了进行核心态和用户态两种状态的切换，引入了中断机制。

中断是计算机系统中的一种事件，它会打断CPU当前正在执行的程序，转而执行另一个程序或者执行特定的处理程序。中断可以来自外部设备（如键盘、鼠标、网络等）、软件（如操作系统或应用程序）或者由CPU内部产生（如指令错误、内存访问错误等）。

异常是指在程序执行过程中出现的一些不正常情况，如除零错误、内存访问越界、非法指令等。当异常发生时，CPU会立即中断当前程序的执行，并根据异常类型跳转到相应的异常处理程序进行处理。

总的来说，中断和异常都是计算机系统中用来处理突发事件和错误情况的机制，它们可以保证系统的稳定性和可靠性。

一、中断（外中断）

来自于CPU执行指令之外的事件发生导致中断，例如I/O中断，时钟中断等。

中断处理过程（408重要常考点！）

第一部分由中断隐指令（硬件）完成：

1. 关中断

2. 保存断点

3. 中断服务程序寻址

第二部分由中断服务程序（软件）完成：

4.保存现场和屏蔽字

5.开中断

6.执行中断服务程序

7.关中断

8.恢复现场和屏蔽字

9.开中断

10.中断返回

二、异常（内中断）

在操作系统中，异常（Exception）（也称内中断或软中断）通常是指由程序执行过程中的错误或异常引起的中断。当程序出现异常时，操作系统需要采取相应的措施来保证系统的稳定性和安全性。

它们可以由以下几种情况触发：

1. 算术异常：当程序进行算术运算时，如除以零或溢出等错误情况发生时，会触发算术异常。

2. 内存访问异常：当程序试图访问不存在的内存地址、非法的内存操作或访问受保护的内存区域时，会触发内存访问异常。

3. 指令异常：当程序执行非法或未定义的指令时，会触发指令异常。

4. 栈异常：当程序的函数调用堆栈出现错误或溢出时，会触发栈异常。

内中断的处理通常由操作系统提供的异常处理机制来处理。当发生内中断时，操作系统会暂停当前正在执行的程序，并跳转到相应的异常处理程序进行处理。异常处理程序可以采取一系列的措施，如终止程序执行、进行错误恢复、提供错误信息等。