21 异常和中断
异常
异常的发生和捕捉在硬件层面完成，异常的处理由软件完成。
计算机会为每一种可能会发生的异常，分配一个异常代码（Exception Number）。CPU 检测到特殊的信号，叫作发生了一个事件（Event）。
I/O 发出的信号的异常代码由操作系统分配（软件部分）。加法溢出这样的异常代码是由 CPU 预先分配好的（硬件）。
CPU 拿到异常码后，把当前程序执行现场保存到程序栈里，然后根据异常码查询到对应的异常处理程序，最后把后续指令执行的指挥权交给这个异常处理程序。
异常的分类
中断（Interrupt）
程序执行一半被打断
- 键盘按键
陷阱（Trap）
程序故意主动触发的异常
故障（Fault）
程序被动触发的异常
- 加法计 算发生溢出
中止（Abort）
CPU 遇到故障但无法恢复，程序不得不中止。
异常的处理
保存现场：切换到异常处理程序时，类似去调用一个异常处理函数，要把当前正在执行的指令压栈，异常处理程序执行完成之后，重新回到当前的指令继续执行。
- 除了程序压栈外，还要把 CPU 内当前运行程序用到的所有寄存器都放到栈里
- 陷阱异常涉及程序指令在用户态和内核态之间的切换，压栈时对应的数据要压到内核栈里
- 故障异常在异常处理程序执行完后，继续执行的是故障发生的当前指令，需要重新去执行一次