上幾篇文章學(xué)習(xí)了分頁(yè)機(jī)制的一些原理：

• 【OS學(xué)習(xí)筆記】三十 保護(hù)模式九：段頁(yè)式內(nèi)存管理機(jī)制概述
• 【OS學(xué)習(xí)筆記】三十一 保護(hù)模式九：頁(yè)目錄、頁(yè)表和頁(yè)三者的關(guān)系詳解

今天繼續(xù)學(xué)習(xí)保護(hù)模式下的關(guān)于中斷與異常的概念。本文主要學(xué)習(xí)中斷與異常的區(qū)別。

在以下文章中我也寫過(guò)關(guān)于中斷的文章，可以參考學(xué)習(xí)：

• 【軟件開發(fā)底層知識(shí)修煉】二 深入淺出處理器之二 中斷的概念與意義
• 【OS學(xué)習(xí)筆記】十一 實(shí)模式:中斷-軟中斷和硬中斷基本原理

1、中斷和異常

中斷和異常的作用是指示系統(tǒng)中的某個(gè)地方發(fā)生了一些事件，需要引起處理器以及正在執(zhí)行的程序的注意。當(dāng)中斷和異常發(fā)生時(shí)，典型的結(jié)果是迫使處理器將控制從當(dāng)前正在執(zhí)行的程序或者任務(wù)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)例程或者任務(wù)中去。該例程叫做中斷處理程序，或者叫做異常處理程序。如果是一個(gè)任務(wù)，則發(fā)生任務(wù)切換。

1.1 中斷

中斷包括硬件中斷和軟中斷。

硬件中斷是由外圍設(shè)備發(fā)出中斷信號(hào)引起的，以請(qǐng)求處理器提供服務(wù)。硬件中斷完全是隨機(jī)的，與處理器的執(zhí)行并不同步。當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，處理器要先執(zhí)行完當(dāng)前的指令，然后才對(duì)中斷進(jìn)行處理。

1.2 異常

異常就是內(nèi)部中斷。它們是處理器內(nèi)部產(chǎn)生的中斷，表示在指令執(zhí)行的過(guò)程中遇到了錯(cuò)誤的狀態(tài)。

當(dāng)處理器執(zhí)行一條非法指令（如除零指令），或者因?yàn)闂l件不具備，指令不能正常執(zhí)行時(shí)，將引發(fā)這種類型的中斷。

異常分為三種：

• 程序錯(cuò)誤異常：處理器再執(zhí)行指令時(shí)，檢測(cè)到程序的錯(cuò)誤，并由此而引發(fā)的異常
• 軟件引發(fā)的異常：這類通常是由into、int3和bound指令主動(dòng)發(fā)起的。比如中斷的單步調(diào)試，就是利用int3指令進(jìn)行的。
• 機(jī)器檢查異常：這種是與處理器型號(hào)相關(guān)的一些問(wèn)題。我們不關(guān)心這種問(wèn)題

根據(jù)異常情況的性質(zhì)和嚴(yán)重性，異常又可以分為以下三種：

• 故障：故障通常是可以糾正的。比如，缺頁(yè)，這實(shí)際上是一種故障，只需要處理器將磁盤上對(duì)應(yīng)的頁(yè)拷貝到相應(yīng)的頁(yè)面即可。故障一般是由好處的
• 陷阱：陷阱通常用于調(diào)試目的。比如單步調(diào)試一般使用int3指令，這其實(shí)是一種陷阱。
• 終止：終止意味著嚴(yán)重的錯(cuò)誤，比如硬件錯(cuò)誤，系統(tǒng)表（GDT,LDT等）中的數(shù)據(jù)不一致或者無(wú)效。一個(gè)比較典型的終止類異常是“雙重故障”，一般無(wú)法修復(fù)。

中斷和異常發(fā)生時(shí)，處理器將掛起當(dāng)前正在執(zhí)行的過(guò)程或者任務(wù)，然后執(zhí)行中斷異常處理過(guò)程。返回時(shí)，處理器恢復(fù)程序或者任務(wù)的執(zhí)行，而且被打斷的程序或者任務(wù)的執(zhí)行不失連續(xù)性，除非遇到一個(gè)終止類的異常。

對(duì)于某些異常，處理器會(huì)在轉(zhuǎn)入異常處理程序之前，會(huì)在當(dāng)前棧中壓入一個(gè)稱為錯(cuò)誤碼的數(shù)值，幫助程序進(jìn)一步診斷異常產(chǎn)生的位置和原因。

下表列出了保戶模式下的中斷和異常向量分配：

2 總結(jié)

本文主要學(xué)習(xí)保護(hù)模式下的關(guān)于中斷與異常的概念。

詳細(xì)的內(nèi)容還是要參考原書籍，這里只是做一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【OS学习笔记】三十四 保护模式十：中断和异常区别的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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