中断和异常的区别
1、异常:
是指CPU内部出现的中断,即在CPU执行特定指令时出现的非法情况。同时异常也称为同步中断,因此只有在一条指令执行后才会发出中断,不可能在指令执行期间发生异常。
产生的原因:
- 程序的错误产生的,编程异常通常叫做软中断(eg:除数为0)
- 内核必须处理的异常条件产生的(eg:缺页)
产生的目的:
Linux利用异常来达到两个截然不同的目的:
- 给进程发送一个信号以通报一个反常情况
- 管理硬件资源
对于第一种情况,例如,如果进程执行了一个被0除的操作,CPU则会产生一个“除法错误”异常,并由相应的异常处理程序向当前进程发送一个SIGFPE信号。当前进程接收到这个信号后,就要采取若干必要的步骤,或者从错误中恢复,或者终止执行(如果这个信号没有相应的信号处理程序)。
对于第二种情况,内核使用两种异常来有效地管理硬件资源,相应的处理程序也就更复杂。在这种情况下,异常并不表示一种错误情况:
- 用“设备不可用”异常来推迟装载浮点寄存器。
- 用“缺页”异常推迟把新页框分配给进程。
异常又分为故障和陷阱。
产生都不使用中断控制器,中断号由指令直接给出。不能被屏蔽。
异常没有自己的进程上下文,会用到当前进程的进程上下文。
在CPU执行一个异常处理程序时,就不再响应其他异常和中断请求服务。如果此时发生了一个异常,CPU不能去响应它,又不能把它的信息丢失该怎么办呢?这是就用到了堆栈,把所有的信息压入栈。等当前异常处理后,才从堆栈中取出信息再响应刚才的异常。
X86处理处理器中大约有20种异常。Linux内核必须为每种异常提供一个专门的异常处理程序。
2、中断:
也称为异步中断。因此它是由其他硬件设备依照CPU时钟信号随机产生,即意味着中断能在指令之间发生。
中断主要是响应外部硬件设备的。
产生通过中断控制器,中断号是由中断控制器提供的(NMI硬中断中断号系统指定为02H)。中断又分为外部可屏蔽中断(INTR)和外部非屏蔽中断(NMI)。
- 所用I0设备产生的中断请求均引起可屏蔽中断。
- 硬件故障引起的故障则产生非屏蔽中断。
中断使用自己的中断上下文,原来的进程上下文保持不变,而且可以返回中断之前所作的事件。
在CPU执行一个异常处理程序时,就不再响应其他异常和中断请求服务.如果此时产生多个非屏蔽中断时,CPU的处理方法跟异常处理方法一样,使用堆栈。