用户态和内核态的划分之前我们讲了用户态虚拟空间里面有几类数据，例如代码、全局变量、堆、栈、内存映射区等。第一种情况是函数的调用，涉及函数栈的改变，主要是改变栈顶指针。用户态虚拟空间分析完毕，接下来我们分析内核态虚拟空间。内核态的虚拟空间和某一个进程没有关系，所有进程通过系统调用进入到内核之后，看到的虚拟地址空间都是一样的。已经被用户态进程占用去了，你作为内核不能使用。

通用操作系统，通常都会开启mmu来支持虚拟内存管理，而页表管理是在虚拟内存管理中尤为重要，本文主要以回答几个页表管理中关键性问题来解析Linux内核页表管理，看一看页表管理中那些鲜为人知的秘密。管理cpu对物理页的访问，如读写执行权限典型的以时间换空间，可以将各级页表放到物理内存的任何地方，无论是硬件遍历还是内核遍历，比一级页表更复杂，但是为了节省内存，内核选择多级页表结构。

验证进程地址空间的基本排布理解进程地址空间进程地址空间是在进程和物理内存之间的一个软件层，它通过mm_struct这样的结构体来模拟，让操作系统给进程画大饼，每一个进程可以根据地址空间来划分自己的代码。C，操作系统就会给每一个进程画一张大饼，叫做当前进程的虚拟地址空间，其中会通过指针将进程和虚拟地址空间关联起来。

今天来带大家研究一下Linux内存管理。要让内核管理系统中的虚拟内存，必然要从中抽象出内存管理数据结构，内存管理操作如「分配、释放等」都基于这些数据结构操作，这里列举两个管理虚拟内存区域的数据结构。Linux内存管理是一个非常复杂的系统，本文所述只是冰山一角，从宏观角度给你展现内存管理的全貌，但一般来说，这些知识在你和面试官聊天的时候还是够用的，当然我也希望大家能够通过读书了解更深层次的原理。

注：反向映射机制是Linux内核虚拟内存管理的难点也是理解内存管理的关键技术之一！那么为何在Linux内核中需要反向映射这种机制呢？巨型页，页迁移等各个场景中都能发现反向映射所做的关键性的工作，所有理解反向映射机制在Linux内核中的实现是理解掌握这些子系统的基础和关键性所在，否则你即将不能理解这些技术背后的脊髓所在，所以说理解反向映射这种机制对于理解Linux内核内存管理是至关重要的！

明确：mmap就是完成物理地址映射到用户虚拟地址用的函数功能：将物理地址空间映射到用户虚拟内存空间上老王课程这么讲：将文件映射到用户虚拟地址空间上文件对应硬件外设,外设通过物理地址访问都是在应用程序完成,而不是在内核驱动完成此指针可以获取到用户虚拟内存的属性：答：只需调用以下函数完成关联映射：应用程序直接以指针形式读取寄存器应用程序直接以指针的形式写入寄存器

Linux系统提供了复杂的存储管理系统，使得进程所能访问的内存达到4GB。在Linux系统中，进程的4GB内存空间被分为两个部分——用户空间与内核空间。用户进程只有通过系统调用（代表用户进程在内核态执行）等方式才可以访问到内核空间。Pro及以后的CPU允许内存最大可配置到64GB，它们具备36位物理地址空间寻址能力。