操作系统运行环境——中断与异常PPT

操作系统运行环境：中断与异常中断与异常是操作系统中非常重要的概念，它们是操作系统与硬件交互的主要方式之一。中断和异常都会改变程序正常的执行流程，导致操作系...

操作系统运行环境：中断与异常中断与异常是操作系统中非常重要的概念，它们是操作系统与硬件交互的主要方式之一。中断和异常都会改变程序正常的执行流程，导致操作系统介入。理解这两个概念对于理解操作系统的基本行为和功能至关重要。中断中断是计算机硬件向操作系统发出的信号，表示某些事件（如硬件故障、硬件设备输入/输出操作完成等）已经发生，需要操作系统立即处理。中断是一种异步事件，即中断的发生与程序的执行无关。中断处理中断处理程序（Interrupt Handler）是处理中断事件的程序。当中断发生时，CPU会暂停当前执行的程序，保存现场（如寄存器的值），然后跳转到中断处理程序处理中断。中断处理程序的处理结果可能会影响原程序的执行结果，也可能不会。中断的优先级中断处理器（Interrupt Controller）负责管理和调度中断。对于同时发生的多个中断，中断控制器会根据中断的优先级来确定先处理哪个中断。中断的优先级通常由硬件设计决定，也可以通过软件进行设置。异常异常是程序在执行过程中产生的错误，如除以0、访问越界等。与中断不同，异常是同步事件，即异常的发生与程序的执行是相关的。异常处理当程序遇到异常时，它会引发一个异常事件，并将控制权交给异常处理程序（Exception Handler）。异常处理程序通常由操作系统提供，用于处理程序执行过程中的各种异常。异常的优先级类似于中断，不同的异常也有不同的优先级。在处理异常时，操作系统会根据异常的优先级来决定先处理哪个异常。同样，异常的优先级也可以由硬件设计决定，但也可以通过软件进行设置。总结中断和异常是操作系统运行环境中两种主要的事件处理机制。它们都改变了程序的正常执行流程，并使得操作系统可以介入并处理特定的突发事件。这两者都是操作系统进行资源管理和任务调度的关键机制。理解了这两者，我们就能更好地理解操作系统是如何管理和控制计算机资源的，以及它是如何与硬件交互以提供服务给程序的。