Question

从操作系统的角度来看，异常是如何工作的？

来自C ++，我可以从程序员的角度理解异常抛出异常时，堆栈开始展开，每个激活记录都有机会捕获并处理异常。

但是他们的责任是首先抛出异常吗？

操作系统是否向进程发送触发器告诉它进入它的“异常处理状态？”
是进程调用和处理它自己的程序空间中的异常，未发布到操作系统？

这是两个崩溃的程序，说明了我的不确定性。

int main(){

    int i = 1/0; //did the OS tell the process to end?

    return 0;
}

#include <exception>

int main(){

    throw 11;  //did the process tell the OS it needs to end?

    return 0;
}

Answer 1

C ++异常是语言的一部分，由语言标准定义，并由编译器和运行时库实现。 CPU检测到其他exceptions，如除以零或取消引用NULL指针，两者都是语言标准中Undefined Behavior的示例。那些是处理器术语中的faults，并且在x86上例如触发fault handler，然后由OS提供服务。然后操作系统可以选择将该故障报告给导致它的进程，在Unix上，这是通过signals完成的。例如，如果您的进程为signal handler安装了SIGSEGV，那么当进程解引用NULL指针时，它可以处理CPU生成的错误...该机制与由C ++定义的C ++异常分开。语言。

在您的示例中，当C ++程序throws异常这完全由编译器生成的代码和语言运行时库处理时，不需要内核调用，并且处理器不会生成硬件错误。

Answer 2

您正在谈论两个完全不同的异常流程。

第一个是由OS提供的。在Windows中，您可以使用__try and __except来处理它们。

第二个是由C ++编译器提供的，不以任何方式涉及操作系统。

Answer 3

由于我只知道一个或两个用C ++编写的操作系统，而且我知道更好的操作系统，根本没有正式使用异常，这几乎排除了操作系统抛出的异常。

三个主要操作系统（Linux，Windows，MacOS X）以及所有形式的Unix（AIX，Solaris，HP-UX等）都是用C语言编写的，几乎所有其他商用操作系统都是用用汇编语言编写，所以不能抛出C ++类型的异常[这并不是说没有软件驱动的异常，只是它们不是你在C ++中用“try / catch”捕获的异常类型而没有某种翻译]。

在第一个例子中，操作系统肯定涉及[在所有操作系统中我知道它们如何工作]，因为除以零会导致所有具有除法功能的机器上的硬件异常，因此操作系统将需要参与其中。此外，无论是C ++，C还是在汇编程序中编写相同的东西，它都会以相同的方式编译和失败。对于大多数操作系统，它们会向程序发送信号，但由于您没有处理信号的代码，因此您的代码很可能只是中止，告诉操作系统发生了一些奇怪的事情而且它正在放弃，甚至不打算放松堆栈。

在第二种情况下，操作系统根本不参与。在对main的调用周围有一个“try-catch”块，其中写着“哎呀，有人投掷了一些未捕获的东西，让我们退出”。涉及操作系统的唯一部分是“退出此过程”，当然这需要由操作系统完成，尽管我相信大多数操作系统，只是从“应用程序的起始地址”返回也将也有同样的效果。

抛出异常是谁的责任？操作系统或流程？

3 个答案: