《计算机操作系统》——中断和异常

中断机制的诞生

  早期的计算机，各程序只能串行执行，系统资源利用率低，因此人们发明了操作系统，引入中断机制，实现了多道程序并发执行。本质：发生中断就意味着需要操作系统介入，开展管理工作

中断的概念和作用

• 当中断发生时，CPU立即进入核心态
• 当中断发生后，当前运行的进程暂停运行，并由操作系统内核对中断进行处理
• 对于不同的中断信号，会进行不同的处理

  发生了中断，就意味着需要操作系统介入，开展管理工作。由于操作系统的管理工作（比如进程切换、分配I/O设备等）需要使用特权指令，因此CPU要从用户态转为核心态。中断可以使CPU从用户态切换为核心态，使操作系统获得计算机的控制权。有了中断，才能实现多道程序并发执行。

1. 用户态->核心态是通过中断实现的，且是唯一途径
2. 核心态->用户态的切换是通过执行一个特权指令，将程序状态字（PSW）的标志位设置为“用户态”。

中断的分类

内外中断本质区别在于信号的来源，是CPU外部还是CPU内部

另一种分类方式

外中断的处理过程

1. 执行完每个指令之后，CPU都要检查当前是否有外部中断信号
2. 如果检测到外部中断信号，则需要保护被中断进程的CPU环境（如程序状态字PSW、程序计数器PC、各种通用寄存器）
3. 根据中断信号类型转入相应的中断处理程序