陷阱機制（trap、exception、interrupt）

正常情況下，CPU 只是一條接一條地執行你的指令。但有三類事件能打斷這個流程，迫使 CPU 放下手邊的事、切換進核心的特權模式，並跳到一個核心處理常式。這些合稱陷阱機制——硬體通往核心的萬用門鈴。它們正是核心得以執行的緣由：多數時候 CPU 在執行使用者程式碼，唯有一次陷阱才把控制權帶回作業系統。

它有三種風味，而其區別很重要。陷阱（trap，常稱軟體中斷）是刻意且同步的：你的程式故意執行一條特殊指令，向核心請求服務——系統呼叫就是這樣進入核心的。例外（exception，或稱 fault）也是同步的，但出乎計畫：某條指令做了 CPU 無法完成的事，例如除以零、存取一個未映射的分頁（分頁錯誤），或執行一條非法指令；CPU 停在那條指令並跳到處理常式，後者可能把事情修好（分頁錯誤可載入缺失的分頁再重試），或終結出錯的程式。真正的中斷（interrupt）是非同步且外部的：某個裝置——網路卡、磁碟、計時器——舉起一個與目前指令毫無關係的訊號，說「我現在需要關注」。CPU 完成目前的指令，然後跳到那個裝置的處理常式。

關鍵心智模型：在每一種情況下，硬體都自動儲存足夠的狀態（至少程式計數器）、提升特權，並用一張表找出該跳到的正確核心處理常式。這單一機制撐起了系統呼叫、虛擬記憶體（分頁錯誤）、可搶占式排程器（計時器中斷）以及所有裝置 I/O。一個常見的混淆是把它們混為一談：陷阱與例外是同步的（由執行中的指令所引起，在那一點可重現），而硬體中斷是非同步的（由外部世界所引起，在不可預期的時刻抵達）——這個差別形塑了各自處理方式的一切。