操作系统：中断和异常
目录中断机制的诞生
早期计算机各程序只能串行执行，系统资源利用率低。为了解决这个问题，人们发明了操作系统（作为计算机的管理者），引入终端机制，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。
中断的概念和作用
- 当中断发生时，CPU立即进入核心态
- 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
- 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
“用户态到核心态”是通过中断实现的。并且中断是唯一途径。
“核心态到用户态”的切换是通过执行一个特权指令，将程序状态字（PSW）的标志设置为”用户态“
中段的分类
内中断（也称为异常、例外、陷入）
信号的来源：CPU内部
与当前执行的指令有关。
内中断分为：
- 自愿中断——指令中断：如系统调用时使用的访管指令（又叫陷入指令、trap指令）
- 强迫中断：
- 硬件故障：如缺页
- 软件中断：如整数除0
也可分为：
- 陷阱、陷入（trap）：有意为之的异常，如系统调用
- 故障（fault）：由错误条件引起的，可能被故障处理程序修复，如缺页
- 终止（abort）：不可恢复的致命错误造成的结果，终止处理程序不再将控制返回给引发终止的应用程序，如整数除0
外中断（中断）
信号的来源：CPU外部
与当前执行的指令无关
外中断分为：
- 外设请求：如I/O操作完成发出的中断信号
- 人工干预：如用户强行终止一个进程
外中断的处理过程
- 执行玩每个指令之后，CPU都要检查当前是否由外部中断信号
- 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）
- 根据中断信号类型转入相应的中断处理程序（核心态）
- 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