Question

为什么要把内存划分为用户空间与内核空间

Answer 1

　　内存划分为用户空间与内核空间的原因：
　　用户空间和内核空间置于这种非对称访问机制下有很好的安全性，能有效抵御恶意用户的窥探，也能防止质量低劣的用户程序的侵害，从而使系统运行得更稳定可靠。用户空间与内核空间的权限不同，内核空间拥有所有硬件设备的权限，用户空间只有普通硬件的权限。
　　Linux系统对自身进行了划分，一部分核心软件独立于普通应用程序，运行在较高的特权级别上，它们驻留在被保护的内存空间上，拥有访问硬件设备的所有权限，Linux将此称为内核空间。
　　相对地，应用程序则是在“用户空间”中运行。运行在用户空间的应用程序只能看到允许它们使用的部分系统资源，并且不能使用某些特定的系统功能，也不能直接访问内核空间和硬件设备，以及其他一些具体的使用限制。
　　

Answer 2

Linux虚拟内存的大小为2^32（在32位的x86机器上），内核将这4G字节的空间分为两部分。最高的1G字节（从虚地址
0xC0000000到0xFFFFFFFF）供内核使用，称为“内核空间”。而较低的3G字节（从虚地址0x00000000到
0xBFFFFFFF），供各个进程使用，称为“用户空间”。因为每个进程可以通过系统调用进入内核，因此，Linux内核空间由系统内的所有进程共享。
于是，从具体进程的角度来看，每个进程可以拥有4G字节的虚拟地址空间(也叫虚拟内存).

每个进程有各自的私有用户空间（0～3G），这个空间对系统中的其他进程是不可见的。最高的1GB内核空间则为所有进程以及内核所共享。另外，进程的“用户空间”也叫“地址空间”，在后面的叙述中，我们对这两个术语不再区分。

用户空间不是进程共享的，而是进程隔离的。每个进程最大都可以有3GB的用户空间。一个进程对其中一个地址的访问，与其它进程对于同一地址的访问绝不冲
突。比如，一个进程从其用户空间的地址0x1234ABCD处可以读出整数8，而另外一个进程从其用户空间的地址0x1234ABCD处可以读出整数
20，这取决于进程自身的逻辑。
因此Linux对用户空间与内核空间的划分起到了一定程度上的冲突避免。

追问

我的疑问是Why? 而您的回答是How

追答

帮楼主问了一下我朋友，他是腾讯公司的工程师，据他描述,Linux之所以把系统划分为内核空间与用户空间主要是为了安全考虑，
希望以上你能帮到你,祝你好运!

Answer 3

我举例子和你说下吧：
我也刚刚学C++，对其理解也不是很深刻，希望对你有用。
节省资源：
比如说，当一个程序，它可以处理很多东西，
1， 可以处理一个五万人的学校的所有学生的资料。
2， 可以处理一个几十人的小班级。

1）如果你用静态的分配，比如说，数组。当你知道要处理这些问题的时候，你需要定义一个50000 长度的数组才能解决问题。
这时候，当你用这个程序去处理班级资料。这里分配的大量的内存地址都会造成了浪费。
2）你要处理50000人以上的学校的资料，又会出现分配不足的问题。需要重新修改代码。（这就是很麻烦的事情了）
这个在C++上叫溢出。
3）使用动态分配内存的好处。
动态的话，就是你使用多少，就用多少。
根据你输入的数据大小来分配内存。
比如说，这个程序处理50人的小班级，则会分配50个空间。
当增加一个人的时候，则程序就能自动在后面再加一个空间。
来给你使用。

这样优点如下：
1，不会造成浪费，基本上都是有多少用多少。
2，能够随时增加，减少。
程序的灵活性更高。也不会出现分配不足的问题。

专业语言不怎么清楚，希望对你理解不会造成太大的影响。

追问

请看清问题：
为什么要把内存划分为用户空间与内核空间？