我之前在看小林coding图解系统的时候，对中断的概念云里雾里， 后来看了CSAPP的有关章节，才对这类事件处理机制有了比较系统的理解。这篇post概括了包括中断在内的四种异常，作为对这类内容的总结。
OS在运行过程中需要对各类突发情况做出及时反应，比如定时器事件、网络数据包到达、内存缺页等。
通常情况下，OS需要从当前的逻辑流程中跳出，转移到这类事件的处理程序，这种突然的跳转被称为异常控制流（Exceptional Control Flow，ECF）。
异常（exception）由软硬件结合实现。通常而言，OS在正常执行指令时，若出现某些需要立刻处理的事件，则通过异常表（exception table）跳转到特定异常处理程序（exception handler）。当处理完成后，根据异常类型，OS可能会进入以下几种状态：
- OS重新执行异常发生时的指令；
- OS跳过异常发生时的指令，直接进入下一条指令；
- OS终止原本的程序。
异常可以分为四类，这里我直接copy CSAPP中的异常分类表：
| Class | Cause | Async/Sync | Return behavior |
|---|---|---|---|
| Interrupt | Signal from I/O device | Async | Always returns to next instruction |
| Trap | Intentional exception | Sync | Always returns to next instruction |
| Fault | Potentially recoverable error | Sync | Might return to current instruction |
| Abort | Nonrecoverable error | Sync | Never returns |
Interrupt
Interrupt是由硬件设备触发的，如定时器、硬盘、网络适配器等，而不是特定的指令，故为异步机制。 OS将会根据硬件设备放到系统总线的异常号，调用对应的interrupt handler程序。 interrupt handler返回后，原程序将继续执行下一条指令，对这种异常没有任何感知。
Trap
Trap这个术语在中文中被翻译为“陷入”、“陷阱”，大概因为词性会根据上下文变化，所以总感觉怪怪的。 Trap是用户指定的一种异常。通常而言，用户态程序可能需要执行某些内核态的操作，read、fork、execve等等。 这类向内核请求的服务最终都会通过syscall指令引发Trap，跳转到exception handler，在其中解析参数，调用适当的内核程序，然后返回到下一条指令。
对用户而言，他只是调用了某个函数而已，it makes no difference。
Fault
Fault的处理比上述两种异常复杂一点，由某些错误的状况引起，比如缺页异常page fault、段异常segmentation fault等。 OS不确定这类异常能否被exception handler修正，如果可以，则返回到当前指令重新执行， 否则则触发Abort。
Abort
Abort是不可恢复的致命错误，比如硬件损坏等，exception handler将控制返回给abort例程，最终终止该程序。