Operating system 关于核空间的几个问题

1.每个进程都有自己的虚拟地址空间，内核也有自己的虚拟地址空间，内核是一堆进程，这是否意味着每个内核进程都有自己的虚拟地址空间

2.在32位体系结构的系统中，每个进程都有4GB的虚拟地址空间，内核空间的大小是多少

3.0x00000000-0xFFFFFF的用户空间被内核占用，但它们是不同的空间，这是如何实现的

4.为什么内核需要将某些内容复制到自己的空间中

每个进程都有自己的虚拟地址空间，内核也有自己的虚拟地址空间，内核是一组进程，这是否意味着每个内核进程都有自己的虚拟地址空间

内核可能没有特殊的内核进程。它甚至可能没有特殊的内核线程。例如，不管MSDOS是多么原始，它都没有。它所拥有的只是ISR，各种东西的大量内部代码（如文件系统驱动程序、内存管理器等）和应用程序的系统调用API

操作系统的某些功能可以由用户进程提供（或委托给用户进程）。这就是微内核的概念。与常规进程相比，这些专用进程可能具有额外的特权

在这种情况下，内核几乎是一组子例程，用户进程可以通过某种方式调用（DOS就是这样，除了没有进程，所有的东西都有一个地址空间）。内核仍然必须能够被所有人访问，因此它所在的内存在所有地址空间中共享（例如，通过页面转换）。每个内核都有这样一个公共/共享部分

在32位体系结构系统中，每个进程都有4GB的虚拟地址空间，内核空间的大小是多少

它取决于CPU和内核实现。32位Windows通常为地址空间的用户和内核部分保留2GB。如果需要的话，这可能会被覆盖为用户3GB，内核1GB

内核占用了用户空间的0x00000000-0xFFFFFF，但它们是不同的空间，这是如何实现的

这取决于CPU的MMU。通过x86上的页表，您可以以这样的方式组织整个虚拟地址空间：在进程/线程切换期间，只有一部分虚拟地址空间更改其到物理内存的映射（这是用户部分），而另一部分保持不变（这是共享内核部分）

通常，从CPU的角度来看，只有一个虚拟地址空间。但通常将其部分称为单独的用户和内核虚拟地址空间

为什么内核需要将某些东西复制到自己的空间中

它将如何从进程（例如系统调用参数）获取输入？但最重要的是，如果它必须异步执行一些长时间的输入处理，只接收输入，让调用方继续，然后在工作完成时向调用方发送信号，该怎么办？调用进程可以自由修改或释放刚刚传递给内核的数据缓冲区。内核可能不太“高兴”地观察它正在处理的数据的变化或消失。如果进程中有多个线程，那么即使使用同步调用也会出现此问题，因为在内核处理缓冲区时，另一个线程可以更改缓冲区

将数据复制到或保留在地址空间的内核部分可能还有其他原因

每个进程都有自己的虚拟地址空间，内核也有自己的虚拟地址空间，内核是一组进程，这是否意味着每个内核进程都有自己的虚拟地址空间

内核可能没有特殊的内核进程。它甚至可能没有特殊的内核线程。例如，不管MSDOS是多么原始，它都没有。它所拥有的只是ISR，各种东西的大量内部代码（如文件系统驱动程序、内存管理器等）和应用程序的系统调用API

操作系统的某些功能可以由用户进程提供（或委托给用户进程）。这就是微内核的概念。与常规进程相比，这些专用进程可能具有额外的特权

在这种情况下，内核几乎是一组子例程，用户进程可以通过某种方式调用（DOS就是这样，除了没有进程，所有的东西都有一个地址空间）。内核仍然必须能够被所有人访问，因此它所在的内存在所有地址空间中共享（例如，通过页面转换）。每个内核都有这样一个公共/共享部分

在32位体系结构系统中，每个进程都有4GB的虚拟地址空间，内核空间的大小是多少

它取决于CPU和内核实现。32位Windows通常为地址空间的用户和内核部分保留2GB。如果需要的话，这可能会被覆盖为用户3GB，内核1GB

内核占用了用户空间的0x00000000-0xFFFFFF，但它们是不同的空间，这是如何实现的

这取决于CPU的MMU。通过x86上的页表，您可以以这样的方式组织整个虚拟地址空间：在进程/线程切换期间，只有一部分虚拟地址空间更改其到物理内存的映射（这是用户部分），而另一部分保持不变（这是共享内核部分）

通常，从CPU的角度来看，只有一个虚拟地址空间。但通常将其部分称为单独的用户和内核虚拟地址空间

为什么内核需要将某些东西复制到自己的空间中

它将如何从进程（例如系统调用参数）获取输入？但最重要的是，如果它必须异步执行一些长时间的输入处理，只接收输入，让调用方继续，然后在工作完成时向调用方发送信号，该怎么办？调用进程可以自由修改或取消分配