内核是否享有独立内核空间，取决于操作系设计，且各有优势。

内核享有独立内核空间：例如 rCore。

  • 优点：

    • 用户和内核都能使用完整的地址空间，在地址空间比较局限的情况下作用较大，例如只有4G地址空间的32位机器。但在64位机器上完全没有优势可言。
    • 内核可以更加独立和安全地运行，不受用户空间的影响。

  • 缺点：

    • 由用户态陷入内核态需要切换页表，导致TLB失效。

    • 在内核态处理用户态传入的指针时需要进行地址转换，即使用页表将进程虚拟地址转化为物理地址。

综上所述，在现代计算机上，让内核拥有独立地址空间并不占优势，故大多数操作系统都采用这样的实现：将内核空间映射到每一个进程空间的固定区域。如下图中，32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间，3~4G为内核空间。这样虽然内核可用地址空间较小，但其优势更大。而且现在计算机大多是64位，地址空间足够庞大，即使不能使用完整地址空间也完全够用了。

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