操作系统概述——中断和异常

本文主要是介绍操作系统概述——中断和异常，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

早期程序只能串行执行，系统资源利用率低
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介入，开展管理工作
CPU收到计时部件发出的中断信号，切换为核心态对中断进行处理
操作系统内核负责对中断信号进行处理
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。

“用户态→核心态”是通过中断实现的。并且中断是唯一途径。
“核心态→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”

指令中断：系统调用；访管指令
硬件故障：缺页
软件故障：整数除0
外设请求：IO完成操作后的中断信号
人工干预：用户强制终止进程

外中断处理过程：
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
4.恢复原进程的CPU环境并退出中断，返回原进程继续往下执行

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