我读到前 3 GB 是为进程保留的，最后一个 GB 是为内核保留的。我还读到内核是从物理地址空间的第 2 MB 开始加载的（取决于配置）。我的问题是，所有进程的最后 1 GB 的映射是否相同，并映射到该物理内存区域？
另一个问题是，当进程切换到内核模式时（例如，发生系统调用时），那么使用哪些页表，是进程页表还是内核页表？如果使用内核页表，则它们无法访问属于该进程的内存位置。如果是这样，那么内核虚拟内存显然没有用处，因为对内核代码和数据的所有访问都将通过最后 1 GB 进程地址空间的映射。请帮助我澄清这一点（任何有用的链接将不胜感激）
看来，您是在谈论 32 位 x86 系统，对吧？
如果我没记错的话，内核不仅可以配置为 3Gb/1Gb 内存分布，还可以有其他变体（例如 2Gb/2Gb）。尽管如此，3Gb/1Gb 可能是 x86-32 上最常见的一种。
地址空间的内核部分应该不能从用户空间访问。从内核的角度来看，是的，内核本身占用的内存的映射总是一样的。无论如何，内核当前在哪个进程（或中断处理程序，或其他）的上下文中运行。
作为结果之一，如果您查看/proc/kallsyms来自不同进程的内核符号的地址，您每次都会看到相同的地址。从内核的角度来看，这些正是各个内核函数、变量等的地址。
所以我想，你的第一个问题的答案是“是”，但它可能对用户空间代码不是很有用，因为内核空间内存无论如何都不能直接从那里访问。
至于第二个问题，好吧，如果内核当前在某个进程的上下文中运行，它实际上可以访问该进程的用户空间内存。我无法详细描述它，但可能是内核函数的实现，copy_from_user可以copy_to_user给你一些提示。请参阅内核源代码中的arch/x86/lib/usercopy_32.c和arch/x86/include/asm/uaccess.h。看来，在 x86-32 上，用户空间内存是在这些函数中直接访问的，使用当前进程上下文的默认内存映射。那里的“神奇”东西只与优化和检查内存区域地址的正确性有关。
是的，内核部分地址空间的映射在所有进程中都是一样的。 它的一部分确实映射了加载内核映像的那部分物理内存，但这不是它的大部分——其余部分用于映射内核运行时工作集的其他物理内存位置。
当进程切换到内核模式时，页表不会改变。地址空间的内核部分变得可访问，因为 CPL（当前特权级别）现在为零。