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我对 RAM 内存中的段感到困惑，请澄清以下疑问

  1. RAM已被划分为用户空间和内核空间；这种内存划分是由O / S完成还是由H / W（CPU）完成。

  2. 内核空间的内容是什么；据我了解，只有内核映像，如果我错了，请纠正我。

  3. 这段代码、数据、堆栈和堆段在哪里？

    a) 用户和内核空间是否有单独的代码、数据、堆栈和堆段？

    b) 这个段是由 H/W 还是 (O/S) 创建的。

  4. 我可以找到内核空间和用户空间占用的内存量吗？

    a) 是否有任何 Linux 命令（或）系统调用来找到它？

  5. 为什么RAM被划分为用户空间和内核空间？

    a）我认为这样做是为了保护内核免受应用程序的影响，是这样吗？这是唯一的原因。

我是初学者，所以请向我推荐一些好书、链接以及处理这些概念的方法。

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我接受了挑战并尝试了相当简短的答案：

  1. 执行发生在用户和内核空间。BIOS 和 CPU 支持操作系统检测和分离资源/地址范围，例如主内存和设备（->相关问题）以建立保护模式。在保护模式下，内存通过虚拟地址空间进行分离，虚拟地址空间通过MMU（内存管理单元）逐页映射（通常为 4096 字节的块）到物理内存的真实地址。

    从用户空间，不能直接访问内存（在实模式下），必须通过 MMU 访问它，它就像一个具有访问保护的透明代理。访问错误被称为分段错误、访问冲突、分段违规（SIGSEGV），在 Java 等高级编程语言中使用 NullPointerException (NPE) 进行抽象。

    阅读保护模式、实模式和“环”。

    注意：特殊 CPU（例如嵌入式系统）不一定具有 MMU，因此可能仅限于特殊操作系统，如µClinux或FreeRTOS。

  2. 内核也会分配缓冲区，驱动程序也是如此（例如磁盘、网络接口和 GPU 的 IO 缓冲区）。

  3. 通常，每个空间和进程/线程都存在资源
    a)内核将自己的受保护堆栈放在用户空间堆栈（每个线程）的顶部，并且还具有单独的代码（也是“文本”）、数据和堆段。此外，每个进程都有自己的资源。
    b) CPU 架构有一定的要求（取决于它们提供的支持程度），但最终，是软件（用于接口的内核和用户空间库）创建了这些结构。

  4. 每个合理的操作系统都至少提供了一种方法来做到这一点。
    a)尝试sudo cat /proc/slabinfo或干脆sudo slabtop

  5. 阅读 1.
    a)首先，是的，就像用户空间进程彼此隔离一样，除了用于在较新内核中快速直接访问的特殊技术，例如CMA（跨内存连接）。
于 2013-11-09T17:07:18.950 回答