从用户态出发，再回到用户态.

用户程序CPL=3

1mov eax, 3; read

2mov ebx, fd; 参数 1

3mov ecx, buf; 参数 2

4mov edx, len; 参数 3

5int 0x80; 陷入

6; 下一条指令：继续执行

封装代码用户栈中断向量号 0x80

通用寄存器CPU · 传参视图

EAX3 · read系统调用号

EBXfd参数 1

ECXbuf参数 2 · 地址

EDXlen参数 3

用户栈SS : ESP

buf 缓冲区（本例放在栈上）

局部变量

返回地址

⋯ 栈顶

进入内核后暂时不用，但不会被销毁

读图约定LEGEND

• 青 · 用户态 CPL=3
• 琥珀 · 内核态 CPL=0
• 紫 · 硬件原子动作
• 虚线 · 快速路径
• 亮线和移动光点表示本步数据或控制流向。

断点回位返回点

int 0x80 的下一条下一条

恢复现场后，用户程序从这里继续，接收本次系统调用的返回结果。

CPU · 硬件硬件原子动作

CURRENT PRIVILEGE

3用户态

CS 低 2 位 = 3

CS · 代码段选择子用户代码段 · CPL=3

EIP / RIP · 指令指针用户断点

EFLAGS · IF 位IF = 1

SS : ESP · 当前栈用户栈

IDTR · IDT 基址→ IDT 基址

TR · 任务寄存器→ TSS

MSR · 快速入口 快速入口地址 · 段选择子 · 标志清除掩码 不查 IDT · 硬件不压栈 / 换栈

内核处理链CPL=0

汇编入口保存剩余通用寄存器，形成 trapframe

›

trap()陷阱总处理，判断为系统调用

›

syscall()按系统调用号查分派表

›

read()具体服务例程，真正执行

⤷ 硬件跳到的是内核汇编入口，不是 trap() 本身。

内核栈 · 现场快照低地址 ↑ 栈顶

trapframe = 硬件现场 + 汇编保存SS : ESP ← TSS

通用寄存器EAX · EBX · ECX · EDX …汇编保存

EIP用户断点（int 0x80 的下一条）硬件

CS用户代码段 · CPL=3硬件

EFLAGSIF = 1（用户态旧值）硬件

ESP用户栈指针硬件

SS用户栈段硬件

硬件 5 项 + 汇编保存的通用寄存器 = 本例需要恢复的用户现场

返回用户态 iret / iretq 主线 sysret / sysretq 快速路径 由硬件按旧现场完成特权级降回

IDT · 中断描述符表访存

0x00预置门描述符

0x80系统调用门DPL

内核 CS 选择子内核入口偏移门类型DPL

IDTR 给出基址；按向量号 0x80 取项

GDT · 全局描述符表描述符

内核内核代码段 · DPL 0

用户用户代码段 · DPL 3

门里的选择子指向这里

TSS · 任务状态段内核栈

SS内核栈段

ESP内核栈指针

TR 关联 TSS；进入内核时取栈

系统调用分派表按号

syscall() 用系统调用号索引 · 不是向量号

3read示例号

4write

5open

…其他服务例程

表项给出具体服务例程入口

两个编号，别混

0x80中断向量号 → 查 IDT 拿门描述符

3系统调用号 → 查 分派表 拿 read 入口

注门类型决定入口处 IF：中断门清零，陷阱门不清零。

硬件动作 · 分解慢放

按笔记顺序拆开观察；画面间隔不代表用户程序可介入。