操作系统——中断和异常的处理过程

操作系统——中断和异常的处理过程

在操作系统中，中断和异常是两种常见的事件，它们会打断正在执行的程序，并引发相应的处理过程。本文将详细介绍中断和异常的概念、处理流程以及相应的源代码实现。

一、中断和异常的概念
中断是指来自外部设备或软件的信号，用于通知操作系统某个事件已发生。常见的硬件中断包括时钟中断、键盘中断、磁盘中断等；而软件中断则是由程序主动触发的，例如系统调用。当中断发生时，CPU会立即暂停当前执行的程序，并跳转到相应的中断处理程序进行处理。

异常则是指程序执行过程中出现的意外情况或错误。例如，除零异常、内存访问异常等。与中断不同，异常是由程序内部产生的，并且可能导致程序的非正常终止。

二、中断的处理过程

1. 中断向量表的设置：操作系统通过设置中断向量表来管理不同中断类型的处理程序入口地址。每个中断类型对应着一个唯一的中断号，通过中断号可以找到相应的处理程序。

2. 中断请求的处理：当一个中断请求发生时，CPU会根据中断号从中断向量表中获取对应的处理程序入口地址，并跳转到该地址开始执行中断处理程序。

3. 中断处理程序的执行：中断处理程序是由操作系统提供的，用于响应特定中断事件的代码逻辑。在中断处理程序中，可以对中断事件进行处理、保存寄存器状态、切换执行环境等操作。

4. 中断处理程序的返回：中断处理程序执行完毕后，需要恢复之前的执行现场。这包括恢复寄存器的值、返回到原来的程序位置继续执行等操作。

下面是一个简单的示例代码，展示了中断处理的基本流程：