中断(interrupt)、异常(exception)、陷入(trap)
来源:互联网 发布:面包机哪个牌子好 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 16:14
实际上,本书没有必要严格地去区分什么是中断,什么是异常。由于本章要用到一点中断和异常的概念,所以这里稍微作一个介绍。
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。
1. 中断(zhong duan)
(1) 是由由CPU外部产生的,对CPU来说,是被动的。
(2) 当中断发生时,CPU将下一条指令,也就是接下来要执行的指令的地址压入栈作为中断服务的返回地址。
2. 陷入 (xian ru)
(1) 是由CPU本身在执行程序过程中产生的。它是由专设的指令,如X86中的“INT n”,在程序中有意产生的,是主动的。
(2) 同中断一样,当陷入发生时,CPU将下一条指令,也就是接下来要执行的指令的地址压入栈,作为中断服务的返回地址。
3. 异常(yi chang)
(1) 是由于CPU因无法完成一些指令而产生的,如除以0、映射失败,等等。
(2) 当异常发生时,CPU将当前指令的地址(而不是下一条指令的地址)压入栈,作为异常服务的返回地址。这样,就可以在异常处理返回时完成未竟完成的事业。
(3) 这个特殊性是在CPU的内部电路实现的,而不需由软件干预。即是由Intel实现的,和微软没关系。
4.
(1) 中断、陷入、异常概念很想象,可是有很大区别,严格分清是很有必要的。
(2) 从以上概念我们不难分清,所谓“页面中断“是不对的,应该叫”页面异常“才对。
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
最近看了些内核的书,发现这区分这三个概念是很有必要的。下面是笔者查了些资料总结出来的,供大家借鉴,不对的地方还请指出。
1. 中断(zhong duan)
(1) 是由由CPU外部产生的,对CPU来说,是被动的。
(2) 当中断发生时,CPU将下一条指令,也就是接下来要执行的指令的地址压入栈作为中断服务的返回地址。
2. 陷入 (xian ru)
(1) 是由CPU本身在执行程序过程中产生的。它是由专设的指令,如X86中的“INT n”,在程序中有意产生的,是主动的。
(2) 同中断一样,当陷入发生时,CPU将下一条指令,也就是接下来要执行的指令的地址压入栈,作为中断服务的返回地址。
3. 异常(yi chang)
(1) 是由于CPU因无法完成一些指令而产生的,如除以0、映射失败,等等。
(2) 当异常发生时,CPU将当前指令的地址(而不是下一条指令的地址)压入栈,作为异常服务的返回地址。这样,就可以在异常处理返回时完成未竟完成的事业。
(3) 这个特殊性是在CPU的内部电路实现的,而不需由软件干预。即是由Intel实现的,和微软没关系。
4.
(1) 中断、陷入、异常概念很想象,可是有很大区别,严格分清是很有必要的。
(2) 从以上概念我们不难分清,所谓“页面中断“是不对的,应该叫”页面异常“才对。
- 中断(interrupt)、异常(exception)、陷入(trap)
- 中断(interrupt)、异常(exception)、陷入(trap)
- 中断(interrupt)、异常(exception)、陷入(trap)
- 中断(Interrupt)与异常(Exception)
- Trap includes Interrupt and Exception
- interrupt and exception (一)
- Linux中断(interrupt)子系统
- Linux中断(interrupt)子系统
- Interrupt gates and Trap gates(May 21)
- 【操作系统】trap,interrupt,和异常
- MIPS 异常和中断处理(Exception and Interrupt handling)
- Difference between software interrupt, exception, trap
- Java多线程 -- 中断线程(Interrupt)
- 关于java的中断机制(interrupt)
- Linux中断(interrupt)子系统之一:中断系统基本原理
- Linux中断(interrupt)子系统之一:中断系统基本原理
- Linux中断(interrupt)子系统之一:中断系统基本原理
- Linux中断(interrupt)子系统之一:中断系统基本原理
- 设计无限级分类
- Java23种设计模式--Singleton(单例)
- Ubuntu Linux 查看、编辑、比较二进制文件
- 代码大全学习-32-编程工具(Programming Tools)
- 中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接入列
- 中断(interrupt)、异常(exception)、陷入(trap)
- 【模拟】时间计算
- SAP LSMW批处理使用方法(5)_步骤3
- 敏捷开发之 12条敏捷原则
- 北京公司真金白银造月饼 被用来向政府机关送礼
- 实践考核(二)
- 设计模式-观察者模式
- 大二女生向铁道部申请公开1.99亿客票系统信息
- 韩称将强化对中国专属区内苏岩礁“警备”