通过以上分析可以看得出，Linux共享内核地址空间的机制设计得非常精巧，但是却付出了巨大的代价。Linux第一次面临了对画出的饼感到不满的情况！1G的地址空间实在太小了。
线性映射空间的不足：896M的一一映射空间中充满了必须物理内存连续的映射，比如内核代码中的静态数组之类的，典型的就是mem_map，即page数组，它会随着物理内存的增加而增加，会占据巨大的一一线性映射空间。另外，task_struct结构体也是一笔开销，每一个进程还要有一个页目录，若干页表等，这些都是线性空间的开销，如果线性空间被占满了，其它必需使用线性空间的该怎么办？只能PANIC。
动态空间的不足：所有的内核模块中的代码和数据都需要虚拟地址，而这些地址处(挤)在128M不到的地址空间中，不说也知道了吧，你可以试一下调用一下vmalloc(...)，然后再加载一个模块...
永久映射和临时映射的不足：这个空间比动态映射空间还要小得多。
这就是共享地址空间的代价，如果使用4G/4G模式，当然更好，但是难道在3G/1G模式中就没有办法了吗？彻底解决是不可能的，管理毕竟是需要付出代价的。于是设计精巧的数据结构也成了一个解决之道，另外，将一些不必非要在线性空间的数据结构移出去，让它们从高端内存即大于896M的物理地址处分配，然后不映射任何虚拟地址，因此也就不占据虚拟地址空间的席位，只有等待真正读写它们的时候，再映射到永久或临时的空间里，得到一个虚拟地址，读写该虚拟地址即可！HIGHPTE这个编宏就是一个实现实例！
3.3.总结
Linux进程的虚拟地址空间中，最上面1G的内核空间是共享的，Linux采用了更加直接的方式敷衍了MMU，即将这部分地址空间一一线性映射到了物理内存的前面896M空间，同时保留了128M的其它映射空间。对于每一个进程而言，其MMU关键机构页表并不直接映射到虚拟内存空间，虽然由于一一线性映射的缘故，知道了其page下标后，它确实可以直接被访问，访问方式为：
((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + pte_index(address))
page_address对于非高端物理内存会直接返回lowmem_page_address：
static inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
{
return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
}
而__va宏说明了什么是一一线性映射：
#define __va(x) ((void *)((unsigned long)(x)+PAGE_OFFSET))
虽然费了这么大的周折，实际上定位一个页表的虚拟地址是很简单的。如果这些页表被分配在了前896M的物理内存，MMU会将其一一映射到3G至3G+896M的虚拟地址空间，导致该空间被消耗。因此更加正常的方式是在大于896M的高端内存分配页表页面，由于不再是一一映射，那么它就是一个游离的页面了，需要设置页表项时，必须将页表物理页面映射到PageMap区：
#if defined(CONFIG_HIGHPTE)
#define pte_offset_map(dir, address) \
((pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(dir)),KM_PTE0) + pte_index(address))
...
设置页表项完毕后，随即释放掉：
#define pte_unmap(pte) kunmap_atomic(pte, KM_PTE0)
3.4.图示
是时候给出一幅图了。我一直没有画图的原因在于这部分的图已经很多了，实际上Linux的映射方式和Windows一样简单，不知道为什么很多人都纠结于诸如高端内存的概念，像纠结与Windows自映射一样痛苦不堪，实际上它们都是虚拟地址空间布局方式的一种自然而然的结果，并没有那么多为什么。在给出我自己的图之前，再简略回答一个问题。
很多人都在问，如果我的物理内存条只有512M，那么高端内存在哪里？很简单如果只有512M内存，那么就没有高端内存！Linux内核地址空间的映射同样不变，所有的512M物理地址全部线性映射到虚拟地址的3G+512M这个空间，所有的用户进程，内核模块等的物理内存也从这个512M的物理内存中分配，只要内核不在引用的页面都可以分配(实际上还保留着一一线性映射)，然后这些页面可以被映射在不同的地方，小于3G的用户空间，VMALLOC的动态空间，或者PageMap空间。有一个疑问就是，此时的896M限制还有吗？也就是说，既然内核虚拟地址空间只能一一线性映射到512M，那么从地址空间的3G+512M到3G+896M之间的空洞怎么用？答案很明确，全都给VMALLOC的动态区域使用，因为1G的地址空间中，最下面的是一一映射空间，大小最大896M，最上面是PageMap空间，大小固定，处在中间的VMALLOC理所当然可以吃掉由于物理内存不到896M而被空出的虚拟地址空间。这就是说物理内存小于896M的时候，你可以使用更多的VMALLOC空间，注意，是虚拟的！唯一的好处，那就是你可以搜罗大量不连续的物理内存，将其映射到很大的VMALLOC空间中去，可是你又能搜罗多少呢？VMALLOC空间可是常驻的，所有的页面必须从实际的物理内存中获取，而你的实际物理内存只有896M不到！哈哈，是不是有种被耍的感觉！
好了，该上图了！
4.一些感悟
很多人希望我能提供一些学习网络或者Linux内核的书，不得不说的是，学习这些东西真的是不需要书的，一份提纲，一些想法以及随时想付诸实践的冲动即可。也许我已经度过了读书的阶段，但是不得不说的是，从来我都不认为从书上可以学得技术。技术是练出来的，经验是攒出来的，书，只是一个提纲，它代表了别人的想法，你读它，要么你很赞同他的想法，要么你情愿被洗脑！
如果你把书看得太重要，那就大错特错了，我深有感悟！平时喜欢历史，喜欢欧洲史，喜欢希腊罗马，但是从来啃不动大部头的《罗马帝国衰亡史》，虽然有藏书，但几乎不读，于是买一些入门级的，科普级的，比如《罗马人的故事》等(日本人写的一般都很易懂)，最近我有点膨胀，于是只要是欧洲历史都会买来读，反正地铁上要一个多小时。但是我发现越来越混乱了，以前曾经想写几篇罗马历史的评论，现在因为读了太多的书只有搁置！以前还有自己的思想，现在由于读书太多被充斥了...思想总是合不拢。想放弃那些新买来的历史书，却又舍不得！这也许就是读书人的悲哀吧。
为何人们要就事论事呢？为何不能把一些朴实又普世的经验用于一切呢？编程难道就是这么的排外吗？一些历史的，物理的，人文的经验难道就不能用于编程算法吗？林奈分类去死吧，这世界本来就是融会贯通的，不存在什么分类，只是人们的无知才将所有人分为搞历史的，搞IT的，搞房地产的...其实所有人都一样！
周末，幸福的时光，学习国学，学习拉洋片，学习吹糖人，学习育儿，学习...但不读书！