操作系统运行环境——中断与异常PPT
操作系统运行环境中的中断和异常是对操作系统的基本概念，它们都是处理系统中断或出现错误时的机制。下面将对中断和异常进行详细的介绍。中断中断的概念中断是操作系...
操作系统运行环境中的中断和异常是对操作系统的基本概念，它们都是处理系统中断或出现错误时的机制。下面将对中断和异常进行详细的介绍。中断中断的概念中断是操作系统中的一个重要概念，它指的是在程序运行过程中，由于某种原因（例如硬件故障、软件中断等），CPU暂停当前正在执行的程序，转而执行其他程序或服务的操作。当导致中断的原因解决后，CPU会返回到被中断的程序继续执行。这个过程就是所谓的中断。中断的分类根据中断的原因，中断可以分为两类：外部中断和内部中断。外部中断由外部设备或事件引起的中断，例如键盘输入、网络请求等内部中断由CPU内部事件引起的中断，例如定时器到期、内存访问失败等中断的处理过程中断的处理过程包括以下几个步骤：中断识别CPU根据中断源的不同，会有不同的中断识别码（IRQ）。中断识别码会通过中断向量表（Interrupt Vector Table）查找对应的处理程序保存上下文CPU会保存当前程序的上下文信息（如寄存器、堆栈等），以便在中断处理完毕后恢复执行转入中断处理程序根据中断识别码找到对应的中断处理程序，将其地址加载到CPU的指令计数器（PC）中，然后执行中断处理程序处理中断中断处理程序会对中断进行处理，这可能涉及到数据的读写、状态机状态的改变等操作恢复上下文在中断处理完毕后，CPU会恢复被中断的程序的上下文信息，然后继续执行异常异常的概念异常是对程序运行过程中出现的错误或异常条件的响应。当程序在运行过程中遇到错误或异常条件时，会触发异常。和中断不同，异常是由于程序本身的错误或异常条件导致的，而不是由外部事件引起的。异常的分类根据异常的性质，异常可以分为以下几类：算术异常如除以零、溢出等非法指令如试图执行不支持的指令内存访问异常如访问无效内存地址、权限不足等I/O异常如设备不可用、读写错误等系统调用异常如系统调用失败等异常的处理过程异常的处理过程包括以下几个步骤：异常识别当程序遇到异常时，CPU会通过异常识别码（Exception Vector Table）查找对应的处理程序保存上下文CPU同样会保存当前程序的上下文信息转入异常处理程序根据异常识别码找到对应的异常处理程序，将其地址加载到CPU的指令计数器（PC）中，然后执行异常处理程序处理异常异常处理程序会对异常进行处理，这可能涉及到数据的读写、状态机状态的改变等操作恢复上下文在异常处理完毕后，CPU会恢复被中断的程序的上下文信息，然后继续执行中断和异常的区别中断和异常都是操作系统的基本概念，它们之间主要有以下区别：触发原因中断是由外部事件或内部事件引起的，而异常是由程序本身错误或异常条件导致的处理方式中断的处理方式是通过中断处理程序来处理，而异常的处理方式是通过异常处理程序来处理处理者中断的处理者通常是操作系统或硬件设备，而异常的处理者通常是应用程序本身处理时机中断是在任何时候都可能发生的，而异常通常是在程序运行过程中出现的错误或异常条件时才会发生
