长模式下ring0切换至ring3执行iretq后触发SIGQUIT问题排查

背景 #

我正在为一款原生不支持Ring3的unikernel适配Intel SGX功能，为调用用户态SGX指令，需要实现特权级切换例程。我参考JamesM的32位用户模式实现教程，编写了如下长模式版本的切换代码：

void switch_to_ring3()
{
    asm volatile("  \
      mov $0x23, %rax; \
      mov %rax, %ds; \
      mov %rax, %es; \
      mov %rsp, %rax; \
      push $0x23; \
      push %rax; \
      pushf; \
      push $0x1B; \
      push $1f; \
      iretq; \
    1: \
      "); 
        return;
}

已确认的正常配置 #

我已逐一核对以下配置，确认无错误：

• GDT表项配置正确，0x23/0x1B对应用户态数据/代码段描述符索引
• 用户态代码段描述符值为0xaffb000000ffff，数据段描述符值为0xaff3000000ffff
• iretq执行完成后寄存器状态符合预期：cs为0x1b，ss、ds、es均为0x23
• rip正确指向iretq的下一条指令地址，rsp/rbp值无异常
• 内核代码段已设置conformed位允许用户态访问，所有段描述符的高低基地址均指向0x0

异常现象 #

当前故障表现如下：

• iretq指令本身可成功执行，rip能正确跳转到iretq后的指令位置（关闭编译优化时为nop，开启优化时为ret）
• 执行iretq后的第一条指令时系统直接崩溃，无任何输出：我实现的unikernel内置异常处理逻辑，即使是未捕获的异常也会打印相关信息，但本次崩溃无任何输出
• GDB调试时提示程序收到SIGQUIT信号
• QEMU日志为空，没有记录check_exception相关条目，无CPU异常触发日志
  我已排查该问题一整天未找到根因，寻求相关技术指导。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Xiangyi Meng