中断和异常的区别

中断:是为了设备与 CPU 之间的通信。典型的有如服务请求,任务完成提醒等。比如我们熟知的时钟中断,硬盘读写服务请求中断。中断的发生与系统处在用户态还是在内核态无关,只决定于 EFLAGS 寄存器的一个标志位。我们熟悉的 sti, cli 两条指令就是用来设置这个标志位,然后决定是否允许中断。在单个 CPU 的系统中,这也是保护临界区的一种简便方法。中断是异步的,因为从逻辑上来说,中断的产生与当前正在执行的进程无关。事实上,中断是如此有用,Linux 用它来统计时钟,进行硬盘读写等。

异常:异常是由当前正在执行的进程产生。异常包括很多方面,有出错(fault),有陷入(trap),也有可编程异常(programmable exception)。出错(fault)和陷入(trap)最重要的一点区别是他们发生时所保存的 EIP 值的不同。出错(fault)保存的 EIP 指向触发异常的那条指令;而陷入(trap)保存的 EIP 指向触发异常的那条指令的下一条指令。因此,当从异常返回时,出错(fault)会重新执行那条指令;而陷入(trap)就不会重新执行。这一点实际上也是相当重要的,比如我们熟悉的缺页异常(page fault),由于是 fault,所以当缺页异常处理完成之后,还会去尝试重新执行那条触发异常的指令(那时多半情况是不再缺页)。陷入的最主要的应用是在调试中,被调试的进程遇到你设置的断点,会停下来等待你的处理,等到你让其重新执行了,它当然不会再去执行已经执行过的断点指令。

可编程中断:这类中断可由编程者用 int 指令来触发。在 Linux 中,使用了一个,也是唯一的一个可编程中断,就是 int 0x80 系统调用。硬件对可编程中断的处理与对 trap 的处理类似,即从这类异常返回时也是返回到触发异常的下一条指令。关于可编程中断,还有另外一种说法:软件中断(software interrupt),其实是一个意思.