896M 的谜思

看到很多 人在讨论  linux 内核 直接映射内存上限为什么是896M， 发现很多人都没有抓到要害，讨论之前澄清几个概念

userspace， 和 kernel space  空间划分 缺省是   userspace  0-3G，  kernel space 3-4G

cpu 的寻址能力， 32位时候 是4GB 最大地址空间（真实的物理内存容量要低于这个，这个地址空间里面还有很多hole为acpi，bios，i/0 保留的）

第一个问题， 为什么内核要映射所有物理内存

首先虽然userspace 是0-3G 的地址空间， 但是这个实际上是虚拟的， userspace 进程无法直接去映射任何物理内存， 因为有很多进程在运行

每个进程都有0-3G的地址空间，所以每一个进程都有自己的页目录，切换的时候重新填cr3,来保证每个进程都有自己独立的物理页

但是分配真正的物理页给进程完全是靠内核去做的， 所以内核必须在内核空间控制所有的物理内存。简单说 0-3G是虚拟的有很多份

3-4G就一份。 如果不在3-4G 映射物理内存就无法保证0-3G的虚拟性，和既有的设计框架会有冲突。

比如如果一个物理页映射到0x80000000, 那么这个物理页就无法被内核所控制，os中跑10个进程就有10个0x80000000,  那么到底哪个映射到这个0x80000000

就完全无法判断。 实际的转化过程应该是 每个进程都有自己的0x80000000, 然后每个进程都有自己的页目录，所以每个独立的0x80000000都会映射到不同的物理页

第二个问题是为什么上限是896M

内核接管所有的物理内存，但是内核的地址空间只有1G， 那么最多也就是直接映射1G的物理内存到内核空间

而且这1G空间还要保留一些做其它用途，DMA etc 

所以内核空间最多也无法映射1G的物理内存， 那么怎么办呢， 只好折中一下， 设定一个上限 HIGH_MEM

内存低于这个上限就全部直接映射， 高于这个上限 就把剩余部分间接映射。    那么这个上限是多少好呢，

linux的设计是896M  算是一个经验性的值吧，，大家都觉得这个比较合适。。