Linux内核在直接映射（线性映射）区域中映射尽可能多的RAM的合理性是什么？

Question

以下讨论适用于32位ARM Linux。

1. 假设我的系统中有512MB物理RAM。对于常见配置，所有这些512MB物理RAM将通过内核的直接映射（0xC000 0000到0xE000 0000）进行映射。 问题是：内核本身只使用这些RAM的一部分;大多数这些RAM都将分配给用户空间。为什么要在内核的虚拟空间（0xC000 0000到0xE000 0000）中映射所有这些512MB物理RAM？为什么内核只是映射这些RAM的一部分用于它的唯一用途（比如64MB RAM）？

2. 如果物理RAM大于1GB，事情会变得有点复杂。让我们说直接映射的区域大小为768MB。结果将是1GB中的768MB被直接映射到内核的虚拟空间。我猜其余的RAM（256MB）分为两个地方：高内存区域或内核分配给用户空间。但我仍然没有看到将如此多的物理RAM映射到内核虚拟空间的任何优势。

Answer 1

实际上这个问题可以简化为： 如果内核只直接映射物理RAM的一小部分（比如512MB中的64MB）会有什么缺点？

在进一步讨论之前，了解

是有益的

• 打开MMU后，CPU发出的每个地址都是虚拟的 地址。
• 如果内核想要访问RAM中的任何地址，则必须在实际访问之前设置映射。

如果内核只直接映射物理RAM的一小部分，那么成本是每次内核需要访问RAM的其他部分时，它需要在访问该地址之前设置临时映射并在访问后拆除该映射，这是非常乏味和低效率。

如果该映射是预先设置的并且始终存在，则会为内核节省大量的麻烦。