当需要的内核内存超过 1 GB 时会发生什么

Question

作为 Daniel 和 Marco 的“理解 Linux 内核”课程的一部分，我试图了解 Linux 中的“内存管理”。下面是我对内核空间的理解

1. 在 32 位机器上，每个进程都有 4GB 的虚拟地址空间。 3GB - 用户和 1GB - 内核空间。
2. 1 GB 在进程之间共享并直接映射到 1 GB RAM。该空间用于存储内核代码、页表等。
3. 1 GB 无法换出。虽然，它可以被释放。

我的问题是，如果进程所需的总内核空间超过 1 GB 怎么办？

Answer 1

首先，更正一下 - 内核以 1:1 映射的（几乎）1Gb 并非由内核独占使用。只是内核最容易访问该内存。它确实保存了内核代码和静态数据。

内核虚拟空间实际上在虚拟地址空间的顶部（内核使用的 1Gb 的顶部）有 256 Mb（这个数字是动态的），它不像内核的其余部分那样按 1:1 映射地址，而是动态映射到各个页面——要么通过vmalloc从非连续物理内存中获取虚拟连续区域，要么通过ioremap映射内存映射IO，或者通过kmap访问高于1Gb的页面。

总结一下——当内核需要访问更多内存时（几乎）1Gb，它总是以 1:1 设置映射，它使用动态内存，就像用户空间一样。