在计算机系统中，程序的执行过程是一个复杂而又精密的过程。CPU能够自由地访问寄存器和内存，而程序的执行则由操作系统来控制，限制程序的行为。

程序的执行过程可以分为以下几个步骤：

• 程序是一个二进制文件，包含程序的代码指令、代码中的文本信息等，执行一个程序后，会将这个二进制加载到内存中，这样程序的代码也就加载到了内存中。
• CPU执行程序时从固定的位置main处开始执行，逐条语句读取执行。语句可能发生跳转，也可能会操作栈。
• 程序可能会执行系统调用，现代操作系统将这些能力都放到了内核态来执行了，即只有内核代码才能做实际的读写文件操作，普通用户程序只能通过系统调用来执行这些能力。

函数调用和系统调用

在C语言中，函数调用的关键点包括保护调用者的上下文、传入参数的处理、执行call调用函数、将计算的返回值放到eax中以及最终的返回操作。

系统调用是应用程序需要执行系统调用时，CPU会从用户态切换到内核态，经历以下过程：

1. 用户态程序执行syscall指令，触发系统调用请求。
2. CPU切换到内核态，自动保存用户态的部分寄存器状态，并将控制权转交给内核。
3. 内核处理系统调用，根据系统调用号找到对应的系统调用处理函数，并执行相应的操作。
4. 从内核态切换回用户态，内核执行完系统调用处理后，通过sysret指令从内核态切换回用户态。

整个切换过程由硬件和操作系统内核共同完成，应用程序感知不到这个切换过程。这种基于硬件支持的用户态 - 内核态切换机制，能够大幅降低系统调用的开销，提高操作系统的整体性能。

在Linux系统中，特权级别的切换可以通过系统调用、中断/异常处理、特权级切换指令以及进程切换等方式实现。Linux系统利用CPU硬件提供的特权级机制，通过系统调用、中断/异常处理、特权级切换指令等方式，实现了内核态和用户态之间的特权级切换，保证了系统的安全和稳定性。

cpu的特权级别(privilege level)

Linux系统通过系统调用机制和中断/异常处理从Ring 3切换到Ring 0内核态。此外，x86架构提供了一些用于特权级切换的指令，如call gate、task gate等，这些指令可以在不同特权级之间跳转，并自动完成上下文切换。当内核需要切换进程时，会切换进程的特权级别，将新进程的特权级别设置为Ring 3，并通过iret指令返回到用户态。

总之，Linux系统通过多种方式实现了特权级别的切换，保证了系统的安全和稳定性。

需要注意的是，除了syscall/sysret指令，Intel的x86-64架构也支持使用int 0x80软中断来执行系统调用，不过syscall/sysret方式通常更加高效。

参考资料：
用户空间与内核空间，进程上下文与中断上下文[总结] - Rabbit_Dale - 博客园 (cnblogs.com)