中斷和異常的概念__作業系統

中斷Interruption 異常Exception

在作業系統中引入核心態和使用者態這兩種工作狀態後，就需要考慮這兩種狀態之間如何切換。作業系統核心工作在核心態，而使用者程式工作在使用者態。但系統不允許使用者程式實現核心態的功能，而它們又必須使用這些功能。因此，需要在核心態建立一些“門”，實現從使用者態進入核心態。在實際作業系統中，CPU運行上層程式時唯一能進入這些“門”的途徑就是通過中斷或異常。

當中斷或異常發生時，運行使用者態的CPU會立即進入核心態，這是通過硬體實現的（例如，用一個特殊寄存器的一位來表示CPU所處的工作狀態，0表示核心態，1表示使用者態。若要進入核心態，只需將該位置0即可)。

中斷是作業系統中非常重要的一個概念，對一個運行在電腦上的實用作業系統而言，缺少了中斷機制，將是不可想象的。 中斷(Interruption)

中斷(Interruption)，也稱外中斷，指來自CPU執行指令以外的事件的發生，如： 裝置發出的I/O結束中斷，表示裝置輸入/輸出處理已經完成，希望處理機能夠向裝置發下一個輸入/輸出請求，同時讓完成輸入/輸出後的程式繼續運行。 時鐘中斷，表示一個固定的時間片已到，讓處理機處理計時、啟動定時啟動並執行任務等。

這一類中斷通常是與當前程式運行無關的事件，即它們與當前處理機啟動並執行程式無關。 異常(Exception)

異常(Exception)，也稱內中斷、例外或陷入(Trap)，指源自CPU執行指令內部的事件，如：

程式的非法作業碼、地址越界、算術溢位、虛存系統的缺頁以及專門的陷入指令等引起的事件。

對異常的處理一般要依賴於當前程式的運行現場，而且異常不能被屏蔽，一旦出現應立即處理。關於內中斷和外中斷的聯絡與區別如圖1-2所示。

圖1-2 內中斷和外中斷的聯絡與區別

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《中斷和異常的概念》：
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