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异常
理想上，我们的程序都是自动且正常运行的，程序和指令都是一条条的顺序执行。我们不需要通过外设给程序任何输入。但是现实中，程序在执行指令时，还要和外部的输入输出通信，有时也会遇到各种异常，比如栈溢出。
异常可以分为来自硬件层面的和来自软件层面的。
硬件层面的异常，比如两个数相加会遇到算术溢出，比如按下鼠标或者键盘发送信号到CPU，CPU需要去执行现有流程之外的指令。
软件层面的异常，比如应用程序进行系统调用（用户态到内核态）。
有关异常，他的发生和捕捉，是由硬件完成。他的处理，是由软件来完成。
计算机会为每一种异常分配一个异常代码（也叫中断向量）——查询相应异常处理程序的入口。像I/O发出的信号的异常代码，由操作系统（软件）分配。像加法溢出的异常代码，由硬件来分配。
异常发生时，通常是CPU检测到了一个特殊信号，这个信号我们一般叫做发生了一个事件。
CPU在检测到事件的时候，也拿到了异常代码（中断向量）。
发生异常，CPU拿到异常代码后，CPU就会触发异常处理流程。内存中，会有一个异常表（中断向量表），这个表存放的是不同异常代码对应的异常处理程序的地址。
拿到异常代码之后，CPU把当前的程序的执行现场，保存到程序栈中，然后根据异常代码查询并且找到对应的异常处理程序，然后把指令执行的指挥权交给异常处理程序。
异常的分类
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中断，程序执行到一半的时候，被打断了。而这个打断的信号，来自于CPU外部的I/O设备。
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陷阱，我们在程序中设置一个“陷阱”，当程序走到这里的时候，就掉入了这个陷阱中。然后对应的异常处理程序来处理陷阱中的异常。
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故障，我们程序在执行中，加法发生了溢出，或者栈溢出，这类异常就是故障。
区别于陷阱和中断的是，故障的异常处理程序处理完之后，仍然要执行当前的指令，而不是当前指令的下一条指令。因为发生故障时当前指令并没有成功执行，所以要重新执行。
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中止，CPU遇到故障，恢复不过来，程序不得不中止。
异常的处理：上下文切换
之前我们提到在执行异常处理程序之前，CPU要去“保存现场”，然后再去执行异常处理程序。这个过程有点像函数调用，不过相比于函数调用，切换到异常处理程序还有更复杂的几点。
- 异常往往发生在程序正常执行之外。比如中断、故障发生时。所以我们不仅要把程序压栈，还要把所有用到的寄存器都放到栈中。
- 像陷阱这样的异常，涉及到用户态到内核态的切换。压栈时，对应的数据要压到内核栈中。
- 像故障这样的异常，异常处理程序执行完之后，不是顺序执行下一条，而是执行当前故障发生的指令。
所以，相比于函数调用的过程，异常处理流程更像是两个独立进程之间在CPU层面的切换，我们叫这个过程为上下文切换。
