天天3分钟操做系统修炼秘籍（4）：中断

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回到操做系统：中断

要想在任何须要的时候回到操做系统，这至关因而改变了CPU的正常执行流程，因此一个很是熟悉的字眼——中断（Interrupt）就出现了。经过中断，能够保证回到操做系统，从而将CPU的控制权交给操做系统。

中断的字面意思就是打断正常执行流程，可是注意，它表示的是打断流程而不是终止流程，这是不一样的概念。中断是操做系统中很是重要的机制，正如上面所描述的：中断用于保证CPU控制权交给操做系统，从而让操做系统能够执行某些操做。

中断分为硬件中断和软件中断。

任何硬件，都有本身的IRQ（中断请求），均可以在须要的时候经过总线向CPU发送硬件中断通知。好比时钟中断，当进程执行耗光时间片时将产生一个时钟中断，使得可以马上进入操做系统并调度下一个要执行的进程，时钟中断是操做系统具备安全感的保证，只要时钟开始运行后，就意味着操做系统最终总可以获取到CPU控制权。再好比硬盘的IO中断，当硬盘读取所请求的数据完成后，就会发送硬盘IO中断，CPU接到该中断后就会切换到操做系统，让操做系统去处理这个中断事件。

软件也能够发送中断，好比请求一个系统调用（system call），关于系统调用，后面再介绍。

不管是软中断仍是硬件中断，最终的目的都是为了回到操做系统，将CPU交给操做系统。那么，中断是如何回到操做系统的呢？换句话说，中断时是如何进入内核态的呢？内核态又如何回到用户态呢？

当操做系统执行完相关操做后，就要回到用户态，要回到用户态也只需执行特殊的指令便可，通常称之为return-from-trap指令。（此处的trap又彷佛是个名词，表示脱离陷阱，回到用户态之下。它将内核态描述为陷阱，这其实也是能够理解的，中断是事件，收到事件表示捕获到事件，什么具备捕获的能力？陷阱。在bash中也有一个trap命令，也能够理解为陷进，它用来设置信号处理程序，当捕获到信号时就作出某些处理。咱们无论trap是陷入仍是陷阱，咱们关注的是做用：进入内核态和退出内核态。）

中断既然是打断CPU的执行流程，那么可能须要从新回到中断点继续正常的执行流程。因此，在发生中断时，须要保存好中断点以及相关的一些状态，以便可以在处理完中断后恢复执行流程继续向下执行。

因此，中断就像是突发事件，处理完成后若是恢复到断点处，那么对整个流程来讲，中断就像是从未发生过的事同样，但却实实在在的被处理了。可是，中断后并不必定会恢复到断点处，由于中断处理程序可能会在恢复断点前直接退出这个执行流程，好比有些硬件中断表示一些异常现象（好比除0异常），这些异常可能会致使终止进程。