在程序设计和操作系统中，异常和中断都是用来处理异常情况或外部事件的机制，但它们的触发方式、目的以及处理机制有所不同。

异常和中断的区别

1. 触发方式

  • 异常：由程序内部的指令导致。例如除零、非法访问内存、无效的操作码等。异常通常是在指令执行过程中由 CPU 检测并报告给操作系统。
  • 中断：由外部设备或系统事件触发。例如定时器中断、I/O 设备中断、外设请求等。中断信号通常来自硬件，告诉 CPU 有紧急事件需要处理。

2. 目的

  • 异常：主要用于报告和处理程序运行中的错误或意外情况，以便让操作系统或程序决定如何应对。
  • 中断：用于响应硬件事件或定期执行某些任务，比如键盘输入、网络数据到达等，让操作系统能够及时处理硬件请求。

3. 处理机制

  • 异常处理：异常通常会暂停当前指令执行，保存程序状态，并进入异常处理程序。异常处理程序可能会执行错误恢复、进程终止、日志记录等操作。
  • 中断处理：中断信号到达后，CPU 保存当前执行状态并跳转到对应的中断服务程序（ISR）。中断处理程序一般尽量短小高效，快速处理硬件请求后，返回继续执行被中断的程序。

4. 程序与系统表现

  • 异常：异常的出现意味着程序中存在错误或不正常的情况，它一般由 CPU 自动处理，可能导致程序中断或终止。
  • 中断：中断不一定表示程序错误，而是硬件请求 CPU 服务的正常信号。中断的处理不会导致程序终止，而是在处理完毕后恢复程序执行。

总结

简单来说，异常是程序运行过程中由 CPU 报告的内部问题，而中断是外部设备请求 CPU 处理的事件。异常通常代表程序的某种错误，而中断则是系统正常处理硬件和软件事件的一部分。