什么是内核空间，用户空间？
在操作系统，特别是类Unix系统如Linux中，内存管理区分为内核空间和用户空间，这种划分对于系统的安全性、稳定性和性能都至关重要。
内核空间
内核空间是操作系统内核的运行空间，它拥有对系统所有硬件资源的完全访问权限。内核空间提供了系统最高等级的执行权限，因此在这个空间中运行的代码能够直接与硬件交互，执行任务调度、内存管理、设备控制等操作。
- 特点：
- 高权限：可以执行硬件操作、中断处理等敏感任务。
- 安全关键：因为拥有广泛的权限，任何在内核空间中的错误（如内存访问错误）都可能导致整个系统的崩溃或安全风险。
- 地址范围：在32位系统中，内核空间通常位于虚拟内存地址的上部（例如，从0xC0000000到0xFFFFFFFF），而在64位系统中，这个范围更大，但也通常位于地址空间的上部。
用户空间
用户空间是操作系统中普通应用程序的运行空间，相比于内核空间，用户空间的程序有限的执行权限，无法直接访问硬件资源。所有用户级应用程序，如文本编辑器、网页浏览器和商业软件，都在用户空间中运行。
- 特点：
- 限制权限：不能直接执行许多系统调用或直接访问硬件，所有这些操作必须通过系统调用接口由内核代理执行。
- 安全性：由于限制了访问权限，用户空间的程序错误通常不会影响到系统的稳定性，这样隔离错误和降低系统崩溃的风险。
- 地址范围：在32位系统中，用户空间通常位于虚拟内存地址的下部（例如，从0x00000000到0xBFFFFFFF）。
交互和通信
虽然内核空间和用户空间物理上共享同一内存，但操作系统通过各种机制（如分页、内存保护）严格地进行管理和隔离，以防止不当访问。当用户空间的应用程序需要执行文件操作、网络访问等系统级任务时，它们必须通过系统调用向内核发出请求。内核评估这些请求，执行必要的操作，然后将结果返回给用户空间的应用程序。
这种模型不仅保护系统免受恶意或错误的应用程序的影响，而且还提高了操作系统的稳定性和安全性。通过这种方式，即使用户程序崩溃或行为异常，也不会直接影响到整个操作系统的运行。