异常与中断

CPU 正常执行指令时，可能因为某个事件临时改变控制流，转去执行操作系统内核中的处理程序。这个机制常被统称为“中断机制”，分为以下两种：

异常

异常来自 CPU 内部，可以分为三类。

类型	英文	含义	处理后返回位置
故障	fault	指令执行过程中发现问题，但通常可以修复	返回引发故障的指令，重新执行；若不可恢复故障则退出当前进程（如除0故障）
自陷	trap	指令正常执行完毕触发，主动转入OS内核，常用于系统调用	返回下一条指令
终止	abort	严重硬件错误，通常无法恢复	程序被迫终止

故障的典型例子是缺页故障：进程访问某个逻辑地址，地址变换时发现目标页不在主存，于是转入缺页处理程序；页面调入后，原访存指令重新执行。

自陷通常是程序主动进入内核的方式。例如用户程序执行系统调用指令，请求操作系统完成文件读写、进程创建等特权操作。

终止表示严重错误。例如无法恢复的机器检查错误，操作系统通常会终止相关进程，甚至导致系统停止。

中断来自 CPU 外部，通常由 I/O 设备、定时器、外部控制信号等硬件因素触发。它和当前指令本身无关，只是 CPU 在合适的时机响应外部事件。

类型	信号线	含义	例子
可屏蔽中断	INTR	可以被 CPU 的中断屏蔽位临时禁止响应	普通 I/O 完成中断、定时器中断
不可屏蔽中断	NMI	不能被普通屏蔽机制禁止，优先级高	断电

CPU 在一条指令执行结束后检查是否有外部中断请求。如果允许响应，就保存现场、转入对应的中断处理程序；处理完成后，再恢复现场继续执行原程序。