程序状态字PSW和程序计数器PC
PSW
程序状态字是一个寄存器或一组标志位的集合，用于反映 CPU 当前操作的状态和控制 CPU 的某些操作模式。主要包含了一些标志位信息，常见的如 进位标志 (C)，零标志 (Z)，符号标志 (S/N)，溢出标志 (O/V)；以及一些控制信息，常见的如 中断允许标志 (I)（是全局性的控制，与中断屏蔽字不同。中断屏蔽字用于控制对具体的不同中断源的响应，且不保存在PSW中），CPU运行模式等
PC
PC的作用比较简单，就是存放下一条将要被执行指令的内存地址，因此PC的值需要经常刷新。在部分操作系统中，PC负责的部分可以保存在PSW中，这也是为什么维基百科说“它经常包含一个指向下一条需要被执行指令的指针。”但实际上这个描述我认为不准确，因为PC需要频繁刷新，放在PSW中就不那么灵活了，现代大部分操作系统也是独立保存PC。
CPU运行模式的切换
操作系统不允许用户程序实现内核态的功能，用户程序需要使用内核态的功能时，只能通过中断或者异常切换CPU的运行模式。系统调用也可能从用户态切换到内核态，但实际上是产生了自陷(Trap)异常。
中断
中断是来自CPU外部的、异步事件产生的来自硬件设备的信号，用于请求CPU处理。是硬件产生的中断。
异常
异常是来自CPU内部的、同步的错误或者特殊事件。可以分为故障(Fault)：如缺页异常、自陷(Trap)：如系统调用、终止(Abort)，其中 终止(Abort)是由于硬件故障导致的，前两者是由软件导致的中断。
注：访管指令是专门用于系统调用的指令，执行之后产生一个Trap异常。
外中断是随机的，内部中断（异常）是条件满足执行到当前指令必然发生的。
CPU运行模式的切换（假设从用户态到内核态）
- （系统调用传递系统调用参数，然后执行trap指令产生异常）
- 产生异常或中断；
- 硬件打断用户程序；（中断隐指令）
- 硬件保护现场，主要是PC和PSW和栈指针；（中断隐指令）
- 硬件找到中断信号对应的中断向量，指明中断服务的入口地址；（中断隐指令）
- 硬件清除PSW中的中断允许标志，并将CPU模式改为内核态；（中断隐指令）
- 执行操作系统内核的系统调用入口程序，保存通用寄存器的内容；（内核态）
- 可能打开中断执行服务，与硬件交互；（内核态）
- 执行中断信号对应的中断服务；（内核态）
- 恢复通用寄存器，执行特权返回指令；（内核态）
- 硬件恢复现场，打开中断；
- 返回用户态，回复用户栈指针；
注：中断和异常发生时，CPU既可能处于内核态，也可能处于用户态，取决于CPU正在处理的任务。
当系统添加新类型的设备时，需要注册相应的中断服务例程。
Gemini基于以上内容更详细的总结：
1.准备与触发（用户态）
- （特定于系统调用）应用程序传递系统调用参数到约定寄存器，然后执行
trap指令产生异常。 - 或，执行指令时产生错误（异常），或被外部设备信号（中断）打断。
2.硬件强制切换（中断隐指令）
- a. 打断：硬件打断用户程序执行。
- b. 保护现场：硬件将用户态的PC、PSW和栈指针等核心上下文压入内核栈。
- c. 定位与切换：硬件通过中断向量找到服务入口地址，加载到PC；同时，清除PSW中的中断允许标志（关中断），并将CPU模式改为内核态。
3.内核处理（内核态）
- a. 保存附加现场：内核入口程序手动保存通用寄存器。
- b. 执行服务：内核可能重新打开中断以提高响应性，然后与硬件交互，执行具体的中断/异常/系统调用服务。
- c. 准备返回：服务完毕，内核手动恢复通用寄存器，然后执行特权返回指令（如
IRET）。
4.硬件强制返回（中断隐指令）
- a. 恢复现场：硬件响应
IRET指令，从内核栈中弹出并恢复用户的PC、PSW和用户栈指针。 - b. 恢复中断状态：恢复PSW的同时，自动恢复了用户态的中断允许状态（通常是打开中断）。
5.返回用户程序（用户态）
- CPU返回用户态，程序从中断处继续无缝执行。