ZONE_NORMAL 和它与内核/用户页面的关联？

Question

以上是我只有 512 MB 物理内存的情况。到目前为止，我读到的是 ZONE_NORMAL 映射到内核虚拟地址空间，如图所示。基本上我有一个 512 MB 的物理内存，其中 496 MB 的 ZONE_NORMAL 映射到内核虚拟空间。基于这种理解，以下是我的问题：

• ZONE_NORMAL 是否仅包含内核空间页面？
• 如果ZONE_NORMAL只由内核页，并映射完全到内核空间的虚拟地址范围，你在哪里的用户空间页面获得所在？物理内存中的用户空间页面似乎没有任何空间。

我完全混淆了物理内存小于 4GB 的情况，如我提出的这种情况所示。

如果有人能对此有所了解，我将不胜感激。

Answer 1

同一物理页可以映射到多个虚拟地址。

ZONE_NORMAL由内核可以映射的页面组成。大多数内存不属于内核，但内核需要在某个时刻映射所有内存（不一定同时映射所有内存）。例如，当内核正在处理write系统调用时，它需要从用户提供的缓冲区复制数据，这意味着缓冲区必须映射到内核的虚拟地址空间中。

该图描述了没有高内存的（相对）简单情况。（如果您使用高端 ARM 设备，现在是开始学习高内存的时候了。）然后内核可以同时映射所有进程内存和所有物理内存。

这是内核代码所看到的虚拟内存重新分区的示例（我不确定确切的数字是否可能，但基本思想应该是正确的）。也就是说，我正在描述内核代码使用的指针的含义。

• 0x00000000..0x00000fff: 未分配。在此范围内的指针无效。
• 0x00001000..0xbfffffff：进程内存。这是一个指向进程虚拟地址空间的指针，正在考虑的内核代码正在处理系统调用。该范围内的页面可能未分配，或者可以分配并换入（在这种情况下它也有物理地址），或者可以分配并换出（在这种情况下它没有物理地址） RAM，但它在交换中有一个位置）。
• 0xc0000000..0xdfffffff： 物理内存。此范围内的指针表示物理地址 p-0xc0000000。该指针的解释实际上并不依赖于MMU。
• 0xe0000000..0xffefffff: 未分配。在此范围内的指针无效。
• 0xff000000..0xffffffff: 内核内存。这是指向内核代码或数据的指针。此范围内的页面具有由 MMU 找到的关联物理地址。

我发现《Linux 设备驱动程序》很好地介绍了 Linux 内核的内部结构。最终，您可能想求助于源代码。