嵌入式每日八股2.20

什么是内核空间，用户空间？

对 32 位操作系统而言，它的寻址空间（虚拟地址空间，或叫线性地址空间）为 4G（2的32次方）。即一个进程的最大地址空间为4G。 操作系统的核心是内核(kernel)，它独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的所有权限。为了保证内核的安全，现在的操作系统一般都强制用户进程不能直接操作内核。 具体的实现方式基本都是由操作系统将虚拟地址空间划分为两部分，一部分为内核空间，另一部分为用户空间。

针对 Linux 操作系统而言，

最高的 1G 字节(从虚拟地址 0xC0000000 到 0xFFFFFFFF)由内核使用，称为内核空间。

内核空间是操作系统内核独占的一部分内存空间，它包含了操作系统内核的代码、数据和堆栈等。内核空间通常位于内存的高端，其大小由操作系统设计者决定，可以根据系统的需要进行调整。在内核空间中，操作系统具有完全的控制权，可以直接访问系统硬件资源和内存，执行特权指令，完成系统级的任务，如进程管理、内存管理、设备驱动等。

而较低的 3G 字节(从虚拟地址 0x00000000 到 0xBFFFFFFF)由各个进程使用，称为用户空间。

用户空间是给用户程序使用的内存空间，它包含了用户程序的代码、数据和堆栈等。用户程序只能在用户空间中运行，不能直接访问操作系统内核和硬件资源。用户程序可以通过系统调用接口向操作系统内核请求系统资源，如打开文件、读取数据、向屏幕输出等。操作系统内核会根据用户程序的请求来完成相应的操作，然后将结果返回给用户程序。

每个进程的 4G 地址空间中，最高 1G 内核空间都是一样的，被所有进程共享的。只有剩余的 3G 才归进程自己使用。

通过将内核空间和用户空间分开，操作系统可以提高系统的安全性和稳定性。因为用户程序无法直接访问操作系统内核和硬件资源，操作系统可以更好地控制系统资源的分配和使用，避免用户程序的错误操作对系统的影响。同时，操作系统可以在内核空间中实现更高级别的保护和安全措施，保障系统的安全性和稳定性。

【嵌入式八股】精华版（免费216问精华八股） https://www.nowcoder.com/creation/manager/columnDetail/0rOeJm

【嵌入式八股】一、语言篇https://www.nowcoder.com/creation/manager/columnDetail/mwQPeM

【嵌入式八股】二、计算机基础篇https://www.nowcoder.com/creation/manager/columnDetail/Mg5Lym

【嵌入式八股】三、硬件篇https://www.nowcoder.com/creation/manager/columnDetail/MRVDlM

【嵌入式八股】四、嵌入式Linux篇https://www.nowcoder.com/creation/manager/columnDetail/MQ2bb0