段和页的主要知识，差不多就告一段落了，这篇文章简单介绍一下中断与异常的相关概念，结合之前学习的IDT表，形成一个整体的框架，在后续文章中，会再详细解析中断和异常的处理过程。
中断
什么是中断
- 中断通常是由CPU外部的输入输出设别（硬件）所触发的，供外部设备通知CPU“有事情需要处理”，因此又叫做中断请求（IRQ-Interrupt Request）
- 中断请求的目的是希望CPU暂时停止执行当前正在执行的程序，转去执行中断请求所对应的中断处理例程（中断处理程序在哪由IDT表决定）
- 80x86有两条中断请求线：
- 不可屏蔽中断线，称为NMI（NonMaskable Interrupt）
- 可屏蔽中断线，称为INTR（Interrupt Require）
不可屏蔽中断
| （IDT表）中断号 | NMI | 说明 |
|---|---|---|
| 0x2 | 不可屏蔽中断 | 80x86中固定为0x2 |
说明：
- 当不可屏蔽中断产生时，CPU在执行完当前指令后会立即进入2号中断，执行相应中断处理程序
- 不可屏蔽中断不受EFLAG寄存器中IF位的影响，一旦发生，CPU必须处理
可屏蔽中断
在硬件级，可屏蔽中断是由一块专门的芯片来管理的，通常称为中断控制器。它负责分配中断资源和管理各个中断源发出的中断请求。为了便于标识各个中断请求，中断控制器通常用IRQ（Interrupt Request）后面加上数字来表示不同的中断。
例如：在Windows中，时钟中断的IRQ编号为0，也就是：IRQ0
| （IDT表）中断号 | IRQ | 说明 |
|---|---|---|
| 0x30 | IRQ0 | 时钟中断 |
| 0x31~0x3F | IRQ1~IRQ15 | 其它硬件设备的中断 |
说明：
- 如果自己的程序执行时不希望CPU去处理这些中断，可以用CLI指令清空EFLAG寄存器中的IF位。与CLI指令相反，STI指令可以用来设置EFLAG寄存器中的IF位
- 硬件中断与IDT表中的对应关系并且固定不变的，参见APIC（高级可编程中断控制器）
异常
聊完了中断，来看看异常。异常通常是CPU在执行指令时检测到的某些错误，比如除0、访问无效页面等。
与中断的区别
- 中断来自于外部设备，是中断源（例如键盘）发起的，CPU是被动的。
- 异常来自于CPU本身，是CPU主动产生的。
- INT N虽然被称为“软件中断”，但其本质是异常。因此不受EFLAG的IF位影响。
异常处理
无论是由硬件设备触发的中断请求还是由CPU产生的异常，处理程序都在IDT表。
上图为IDT表中常见的中断向量号的相关描述，具体细节可以参考Intel白皮书第三卷（Exception And Interrupt Reference）这章
缺页异常（无时无刻不在发生）
缺页异常产生：
- 当PDE/PTE的P=0时
- 当PDE/PTE的属性为只读，但程序试图写入时
一旦发生缺页异常，CPU会执行IDT表中的0xE号中断处理程序，由操作系统接管。
这里简单概括上述两种发生缺页异常的情况：
- 在操作系统中，物理页往往是紧缺的，若当前PTE指向的物理页的内容一段时间没有被访问，则会将这个物理页上的内容存到一个文件里，同时将这个物理页挂给有需要的PTE用，并将原PTE的P位置0。当程序再次访问这段内容时，发现P位为0，则会触发缺页异常，但是此时PTE下标为10,11的位置均为0，其余位置都是有值的，这种情况说明当前PTE指向的内容存到了文件中，并根据下标1~4指定的偏移，在文件中找到内容。这时再重新给这些内容挂上新的物理页，将P位改为1，这时访问便可正常执行。当然，缺页异常对于用户来说是透明的，用户只会觉得自己正常访问了某个内容，但实际上进行了很多操作，通过缺页异常，操作系统可以节省大量物理页。
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- 当PDE/PTE属性为只读时，CPU不会进行处理，而是跳到E号中断交给操作系统来处理，操作系统发现程序正在尝试写一个只读的物理页，会返回一个C0000005错误。
异常小节
当异常发生时，CPU会判断异常的种类，根据中断向量号，跳转到相应的异常处理程序，接着由操作系统接管并处理。
总结
这篇简要介绍了中断与异常，在后续讲到中断章节时，会更加详细的分析过程原理。
