一, 书上说vmalloc()在3G+896M以上线性地址空间分配连续虚拟内存,3G到3G+896M线性地址被永久固定映射到了0--896M物理地址.

问题:如果计算机的物理内存小于896M,比如512M,那么vmalloc()是不是就没有用处了?


二,ULK(understanding the linux kernel)书中说:
.从0到3G的线性地址空间，无论用户态还是内核态都可以访问寻址.

.从3G到4G的线性地址空间，只有内核态可以访问寻址.

问题:既然内核态可以访问0到4G的所有线性地址,那么所谓的大于896M的高端物理内存,内核不就可以通过0到3G的线性地址来映射访问吗?

>>问题:如果计算机的物理内存小于896M,比如512M,那么vmalloc()是不是就没有用处了?
物理内存多大，与vmalloc()有关系吗？
vmalloc()在3G+896M~4G线性地址空间分配连续虚拟内存
3G~3G+896M线性地址被永久固定映射到了0~896M物理地址.

>>问题:既然内核态可以访问0到4G的所有线性地址,那么所谓的大于896M的高端物理内存,内核不就可以通过0到3G的线性地址来映射访问吗?
没有哪里说大于896M的高端物理内存映射到了0到3G的线性地址吧

对于用户程序来说，可见的是线性地址空间，线性地址到底映射到哪个物理内存地址，只有内核才知道
线性地址到物理内存的映射是内核和MMU单元做的事

一, 书上说vmalloc()在3G+896M以上线性地址空间分配连续虚拟内存,3G到3G+896M线性地址被永久固定映射到了0--896M物理地址.

问题:如果计算机的物理内存小于896M,比如512M,那么vmalloc()是不是就没有用处了?

首先，你要弄清楚为什么kernel会给我们提供应该vmalloc函数供我们调用。试想一下，如果你的操作系统长期运行，现在我们要分配一块较大的内存（eg：2M）,现在的空闲内存其实还有很多，但是就是找不到连续的内存，如果用kmalloc分配，那么肯定会失败。为什么？因为kmalloc分配的内存不仅是在虚拟空间上面是连续的，并且在物理空间上面也是连续的（因为此时的物理地址到虚拟地址是一致性映射　（３２bit机器：默认phy + 0xc0000000））。那么这时候不就分配不到内存了，别急！kernel不是为我们提供了vmalloc吗？它就想用户空间分配的内存一样，分配的虚拟地址是连续的，而物理内存不一定是连续的，它分配的虚拟地址会在VMALLOC_START（８９６Ｍ　＋　８Ｍ）~VMALLOC_END之间。

所以，其实你指的3G+896M是指的虚拟空间，而当你的内存只有５１２Ｍ时，照样是可以映射到VMALLOC_START~VMALLOC_END之间。

二,ULK(understanding the linux kernel)书中说:
.从0到3G的线性地址空间，无论用户态还是内核态都可以访问寻址.

.从3G到4G的线性地址空间，只有内核态可以访问寻址.

问题:既然内核态可以访问0到4G的所有线性地址,那么所谓的大于896M的高端物理内存,内核不就可以通过0到3G的线性地址来映射访问吗?

同样的道理，内核分配内存的虚拟空间是3G~4G(可配置)，也就是说分配内存时，只有这么大的虚拟空间（0~3G给用户，当然内核可以访问用户态的内存，这里说的是分配内存）。用一个high_memory（896M）就是为了防止以下几点：

　　１，像上面所说的，实际内存还很多时，而连续内存很少，这样我们可以定义一个vmalloc区解决这个问题。
　　２，如果实际内存大于１Ｇ，那么我们需要kernel也能分配大于１Ｇ的物理地址到内核空间（3G~4G）。fix_map区可以解决这个问题
当然还有些，我也有点淡忘了。

一般说来，kernel根本用不上1G的空间，也就是说1G的虚拟空间对内核已经足够了。如果你觉得不够，像路由设备（有很多的内核程序，需要很多内核空间），你可以修改内核的配置

将3:1的比例划分成1:1 or 跟小，这在kernel里面是允许的

问题:既然内核态可以访问0到4G的所有线性地址,那么所谓的大于896M的高端物理内存,内核不就可以通过0到3G的线性地址来映射访问吗?

内核0~3G的线性地址是虚拟的地址并不在内存真正的物理内存地址。

3G到3G+896M线性地址被永久固定映射到了0--896M物理地址. 3G+896M是虚拟地址。0~896M的物理地址。如果内核开启处理器MMU的话，虚拟地址到物理地址是需要进行转化的。0~3G的虚拟地址转换时，转换为不确定的物理地址，3G+896转换为固定的地址。

1, 如果小于896，比如512，那么物理地址的0到512M被映射到3G到3G+512M，3G+512M到4G可由vmalloc（）控制。
2，大于896M的空间可以映射到0到3G空间中，这与vmalloc关系不太大，vmalloc经常应用于设备驱动中，比如一块网卡里面有一个1M的空间，很显然你不能把这1M的空间映射到应用空间的0到3G里面啊，就只能通过vmalloc映射到搞线性空间里面，然后进行访问。