中断和异常

早期计算机，各程序只能串行执行，系统资源利用率低。

为了解决上述问题，人民发明了操作系统（作为计算机的管理者），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的介入，开展管理工作。

一、中断的概念和作用

①当中断发生时，CPU立即进入核心态

②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。

③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IO设备等）需要使用特权指令，因此CPU会由用户态转变成内核态。中断可以使CPU由用户态转变成内核态。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。

我们曾介绍过，CPU状态分成两种：核心态和用户态， 那么用户态、核心态之间的转换是通过什么来实现的？

用户态->核心态：中断实现，并且中断是唯一的方式。

核心态->用户态：通过执行一个特权指令，将程序状态字(PSW)的标志位置为用户态 。

二、中断的分类

中断的分类

通过”中断信号来自CPU内部/外部"这一点来判断是内中断还是外中断。

内中断亦可分为：陷入（trap)，故障（fault）和终止（abort）。分别对应指令中断，硬件故障和软件中断。

三、外中断的处理过程

CPU内部处理应用程序指令队列时，如果中途遇到外部中断信号（例如用户通过键盘输入一个字符）则会按下面步骤进行处理：

中断处理程序

产生中断的每个设备都有一个相应的中断处理程序，一个设备的中断处理程序是它设备驱动程序的一部分。