我目前正在编写一个使用分页和多任务处理的小型操作系统，因此正在运行用户模式应用程序。分页已经可以正常工作了。
但有一件事我还不明白：假设我的操作系统正在用户模式下执行并且发生了中断。 处理器是否在该用户的虚拟地址空间内处理该中断处理程序，或者中断处理程序是否使用物理寻址？或者我是否必须主动切换到内核页面目录？
处理器如何知道在哪里切换？
【问题讨论】：
标签： x86 operating-system paging virtual-memory osdev
中断不会改变页表。 x86 页表格式在每个页目录条目 (https://wiki.osdev.org/Paging#Page_Directory) 中都有一个 U/S（用户/主管）位。仅主管映射仅适用于环 0，不适用于环 3。即，它是仅内核映射，节省了在每次中断或系统调用时更改页表的开销。
（Meltdown 是一种硬件漏洞，可以在最新的 Intel CPU 上击败它，因此操作系统目前必须避免在用户空间运行时保留内核内存映射，如果它们在易受攻击的 CPU 上启动。http://blog.stuffedcow.net/2018/05/meltdown-microarchitecture/）
因此内核可以保留每个进程的部分虚拟地址空间供自己使用。例如，Linux 保留虚拟地址空间的高半部分供内核使用。有关当前 x86-64 布局，请参阅 https://www.kernel.org/doc/Documentation/x86/x86_64/mm.txt。
出于显而易见的原因，这种设计被称为“高半”内核。
对于 32 位 x86，Linux 可以使用 3GiB 的用户空间虚拟地址空间进行 3:1 拆分，并且只有 1 个用于内核。这意味着即使在 2GiB 机器上，内核通常也无法映射所有物理内存，这很糟糕。 （即使您出于某种原因想要运行 32 位用户空间，64 位内核绝对是一个好主意。）
【讨论】：