程序性中断有哪些

程序性中断是计算机操作系统中的一种重要机制，它可以暂时中断当前执行的程序，转而执行优先级更高的程序。程序性中断对于系统的稳定性和安全性至关重要，因此在多个领域都有着广泛的应用。本文将从多个角度分析程序性中断，包括定义、分类、应用等方面。

一、定义

程序性中断，也称软中断，是指在软件程序的运行过程中，由于一些原因需要临时停止程序的运行，并转而执行一些高优先级的程序的机制。程序性中断可以是由用户程序向操作系统请求，也可以是由操作系统自动发起的。

二、分类

根据触发程序性中断的方式，程序性中断可以分为主动中断和被动中断两种类型。

1、主动中断

主动中断是由运行于用户模式下的程序发起。用户程序需要执行一些操作，但需要获得操作系统的特定权限才能进行，此时用户程序可以向操作系统发起中断请求，并提供相应的信息。操作系统接收到中断请求后，会暂停用户程序的运行，转而执行相应处理程序。

2、被动中断

被动中断是指当发生某些指定的事件时，操作系统自动发起的中断。这些指定的事件可能来自计算机硬件的异常情况，例如页故障、除0操作等；也可能来自特定的系统调用请求。

三、应用

程序性中断是操作系统的核心机制之一，对于系统的稳定性和安全性有着至关重要的作用。以下是程序性中断的几个应用场景：

1、硬件异常处理

当计算机硬件不正常时，会发生一系列异常情况，例如缺页中断、越界操作等。这些异常的发生往往会导致系统的崩溃或死机。操作系统通过使用程序性中断，可以捕获这些异常，并进行相应的处理，保证系统的稳定性和安全性。

2、多任务处理

多任务处理是指在同一时间内并行运行多个应用程序。这要求操作系统必须能够及时处理各个程序的请求，并根据优先级调度执行。程序性中断机制可以保证操作系统及时响应各个程序的请求，根据优先级调度执行，保证各个程序都能得到及时的处理和响应。

3、系统调用处理

系统调用是用户程序与操作系统之间交流的一种方式。当用户程序需要获取操作系统的资源或执行一些特定的操作时，需要通过系统调用来请求操作系统。操作系统接收到请求后，会分配相应的资源，并执行相应的操作。程序性中断机制可以保证系统调用的及时响应和资源分配。