中断与异常之间的区别

在计算机系统中，中断和异常都是一种处理硬件或软件出现异常情况的机制。它们的作用是维护系统的稳定和可靠性。虽然它们在处理异常情况上有相似之处，但两者之间还是存在一些差异。下面我们将详细讨论中断和异常之间的区别。

中断

中断（Interrupt）是指外部设备向CPU发出的中断请求。当设备完成数据传输或需要处理时，它会向CPU发出信号，请求CPU停止当前的运行过程，转而去处理新到达的数据或任务。中断可以是硬件中断，如键盘、鼠标输入；也可以是软件中断，如程序员写的系统调用等等。

CPU在执行指令时，会自动开启中断允许标志（使能中断），当中断请求到来时，CPU会立即执行中断处理程序，并将处理完后的结果返回到原来处理的程序中，继续执行。

在操作系统中，中断机制是实现多任务的重要手段。当CPU在执行一个任务时，如果又有其他任务需要执行，就会发出中断请求。操作系统可以根据优先级和处理时间等条件，动态地分配CPU的时间片，使得各个任务可以合理地运行。

异常

异常（Exception）是指在程序执行过程中发生的非预期事件。它可能是由软件操作产生的，如除零、数组越界等等；也可能是由硬件产生的，例如内存错误、缺页错误等等。

与中断不同，异常通常是由软件自身产生的，而不需要外部的设备发出信号。当异常发生时，处理器会立即暂停正在执行的代码，并在当前位置处执行相应的异常处理程序。如果异常处理程序成功地解决了问题，那么处理器就会恢复执行中断前的代码；否则，程序就会崩溃或终止执行。

操作系统可以通过异常处理机制，实现进程等资源管理，如进程之间的切换、内存的保护等等。

中断与异常之间的对比

| | 中断 | 异常 | | --------- | ------------------------------- | --------------------------- | | 产生原因 | 外部设备请求中断 | 软件或硬件发生的非预期事件 | | 处理方式 | 根据优先级自动执行中断处理程序 | 手动捕获并执行异常处理程序 | | 产生时间 | 外部设备信号到达时产生 | 程序执行过程中发现异常 | | 执行顺序 | 中断可以被可中断的程序打断 | 异常不可以被打断 | | 处理过程量| 中断处理程序执行时间短 | 异常处理程序执行时间长 |

总结

中断和异常都是处理计算机系统中的异常情况的机制。它们的主要区别在于中断是由外部设备向CPU发出请求，而异常是由程序执行过程中发生的非预期事件。中断处理程序的执行方式是自动的，而异常处理程序需要手动捕获并执行。此外，中断可以被可中断的程序打断，而异常不可以被打断。