用户空間

Linux系統將自身劃分為兩部分，一部分為核心軟件，即是kernel，也稱作內核空間，另一部分為普通應用程序，這部分稱為用户空間。

用户空間中的代碼運行在較低的特權級別上，只能看到允許它們使用的部分系統資源，並且不能使用某些特定的系統功能，也不能直接訪問內核空間和硬件設備，以及其他一些具體的使用限制。

在操作系統中，虛擬內存通常會被分成用户空間（英語：User space，又譯為使用者空間），與核心空間（英語：Kernel space，又譯為內核空間）這兩個區塊。

這是存儲器保護機制中的一環。

內核、核心擴充（kernel extensions）、以及驅動程序，運行在核心空間上。

而其他的應用程序，則運行在用户空間上。

所有運行在用户空間的應用程序，都被統稱為用户級（userland）。

linux驅動程序一般工作在內核空間，但也可以工作在用户空間。

Linux簡化了分段機制，使得虛擬地址與線性地址總是一致，因此，Linux的虛擬地址空間也為0～4G。Linux內核將這4G字節的空間分為兩部分：

將最高的1G字節（從虛擬地址0xC0000000到0xFFFFFFFF），供內核使用，稱為“內核空間”；

而將較低的3G字節（從虛擬地址 0x00000000到0xBFFFFFFF），供各個進程使用，稱為“用户空間 ^[1]  ）。

因為每個進程可以通過系統調用進入內核，因此，Linux內核由系統內的所有進程共享。於是，從具體進程的角度來看，每個進程可以擁有4G字節的虛擬空間。

Linux使用兩級保護機制：0級供內核使用，3級供用户程序使用。每個進程有各自的私有用户空間（0～3G），這個空間對系統中的其他進程是不可見的。最高的1GB字節虛擬內核空間則為所有進程以及內核所共享。

內核空間中存放的是內核代碼和數據，而進程的用户空間中存放的是用户程序的代碼和數據。不管是內核空間還是用户空間，它們都處於虛擬空間中。

雖然內核空間佔據了每個虛擬空間中的最高1GB字節，但映射到物理內存卻總是從最低地址（0x00000000）開始。對內核空間來説，其地址映射是很簡單的線性映射，0xC0000000就是物理地址與線性地址之間的位移量，在Linux代碼中就叫做PAGE_OFFSET。

內核空間和用户空間一般通過系統調用進行通信。

用户空間模式的驅動一般通過系統調用來完成對硬件的訪問，如通過系統調用將驅動的io空間映射到用户空間等。

因此，主要的判斷依據就是系統調用。

內核空間和用户空間上不同太多了，比如用户態的鏈表和內核鏈表不一樣；用户態用printf，內核態用printk；用户態每個應用程序空間是虛擬的，相對獨立的，內核態中卻不是獨立的，所以編程要非常小心等等。

還有用户態和內核態程序通訊的方法很多，不單單是系統調用，實際上系統調用是個不好的選擇，因為需要系統調用號，這個需要統一分配。可以通過ioctl、sysfs、proc等來完成。