问为什么内核需要虚拟寻址？

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内核“虚拟”的原因不是为了处理分页，而是因为处理器一次只能在一种模式下运行。因此，一旦打开分页内存映射(x86上CR0中的第31位)，处理器就会期望所有内存访问都通过分页映射机制。因此，即使在启用分页(虚拟内存)之后，我们也希望访问内核，所以它需要存在于虚拟空间中的某个地方。

内存“保留”更多的是“确定一个地址是内核地址还是用户空间地址的简单方法”。将一点内核放在地址12345-34121，将另一位内核放在101900-102400，将其他一些内核放在40000000-40001000是完全可能的。但这将使内核和用户空间的各个方面的工作变得困难--会有一些漏洞/漏洞需要处理，已经有这样的漏洞/漏洞，但有更多的漏洞并不能完全解决问题。通过设置“用户空间是从这里到这里，内核是从用户空间的尽头到X”的固定限制，它在这方面使生活变得容易得多。我们可以只在一些代码中使用kernel = 0; if (address > max_userspace) kernel=1;。

当然，内核只占用它实际使用的物理内存-所以“为内核占用整个千兆字节是一种浪费”的普遍想法是错误的-内核本身只有几兆字节(对于一个非常“大”的内核来说是十几兆字节)。加载的模块可以很容易地增加到几兆字节，而来自ATI和nVidia的图形驱动程序很容易为内核模块本身增加几兆字节。内核还使用内存的一些位来存储“内核数据”，如任务、队列、信号量、文件和内核必须处理的其他“东西”。这也使用了几兆字节。