中断和异常

人们发明了操作系统（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介入，开展管理工作

中断的概念

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。

用户态、核心态之间的切换是怎么实现的?

中断的分类

内中断

信号来源CPU内部，与当前执行的指令有关

内中断分为自愿中断（如系统调用时使用的trap指令）和强迫中断（如硬件故障：缺页；软件中断：除0）

外中断

信号来源CPU外部，与当前执行的指令无关

外中断分为外设请求（I/O完成后的中断信号）和人工干预（用户强行终止一个进程）

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（进入内核态）

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