Linux 为什么x86上需要zone_highmem？

在linux内核中，

mem_-map

是包含所有“结构页面”描述符的数组。这些页面包括lowmem中的128MiB内存，用于动态映射highmem

由于lowmem大小为1GiB，因此

mem_map

数组只有1GiB/4KiB＝256KiB条目。如果每个条目大小为32字节，则

mem\u映射

memory size=8MiB。但是如果我们可以使用

mem_-map

映射所有4Gb物理内存（如果我们在x86-32上有这么多物理内存可用），那么mem_-map数组将占用32MiB，这不是很多内核内存（或者我错了吗？）

所以我的问题是：为什么我们首先需要在low中使用128MiB进行间接highmem映射？或者换句话说，为什么不直接映射内核空间中的所有最大4GiB物理内存（如果可用）

注意：如果我对上述内核源代码的理解是错误的，请更正。谢谢

看这里：

内核低内存是“真实”内存映射，在x86上用32位指针寻址。

内核高内存是“虚拟”内存映射，在x86上用虚拟结构寻址。

您不希望将其全部映射到内核地址空间，因为您不能总是对其全部进行寻址，并且需要将大部分内存用于虚拟内存段（虚拟的、页映射的进程空间）。

至少，我是这样读的。哇，你问的问题真复杂。

为了引起更多的混淆，第13章讨论了一些PCI设备无法处理32位空间，这就是我之前评论的起源：

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在x86上，由于DMA寻址问题，一些内核内存的使用量被限制在前千兆字节。我对这个主题不是100%熟悉，但是PCI总线上的DMA有一种兼容模式。这可能就是您所看到的。
使用物理地址扩展时，3.6 GB不是上限，这是大多数现代x86板上通常需要的，尤其是使用内存热插拔时

或者换一种方式，为什么不映射所有这些最大4GiB物理内存 内存（如果可用）是否直接在内核空间中

原因之一是用户空间：每个usespace进程都有自己的虚拟地址空间。假设您在x86上有4Gb的RAM。因此，如果我们建议内核拥有1Gb内存（~800直接映射+200VMalloc），那么所有其他~3Gb都应该动态地分布在用户空间中旋转的进程之间。那么，当您有几个地址空间时，如何直接映射4GB呢

为什么x86上需要zone_highmem

原因是一样的。内核只为低内存保留约800Mb。所有其他内存将仅按需分配并与特定虚拟地址连接。例如，如果要执行二进制代码，将创建一个新的虚拟地址空间，并分配一些页面来存储二进制代码和数据（堆、堆栈…）。因此，high mem的关键属性是服务于动态内存分配请求，您永远不会事先知道用户空间会触发什么