3.9 真实世界

像大多数操作系统一样，xv6使用分页硬件进行内存保护和映射。大多数操作系统通过结合分页和页面故障异常使用分页，比xv6复杂得多，我们将在第4章讨论这一点。

内核通过使用虚拟地址和物理地址之间的直接映射，以及假设在地址0x8000000处有物理RAM (内核期望加载的位置) ，Xv6得到了简化。这在QEMU中很有效，但在实际硬件上却是个坏主意；实际硬件将RAM和设备置于不可预测的物理地址，因此（例如）在xv6期望能够存储内核的0x8000000地址处可能没有RAM。更严肃的内核设计利用页表将任意硬件物理内存布局转换为可预测的内核虚拟地址布局。

RISC-V支持物理地址级别的保护，但xv6没有使用这个特性。

在有大量内存的机器上，使用RISC-V对“超级页面”的支持可能很有意义。而当物理内存较小时，小页面更有用，这样可以以精细的粒度向磁盘分配和输出页面。例如，如果一个程序只使用8KB内存，给它一个4MB的物理内存超级页面是浪费。在有大量内存的机器上，较大的页面是有意义的，并且可以减少页表操作的开销。

xv6内核缺少一个类似malloc可以为小对象提供内存的分配器，这使得内核无法使用需要动态分配的复杂数据结构。

内存分配是一个长期的热门话题，基本问题是有效使用有限的内存并为将来的未知请求做好准备。今天，人们更关心速度而不是空间效率。此外，一个更复杂的内核可能会分配许多不同大小的小块，而不是（如xv6中）只有4096字节的块；一个真正的内核分配器需要处理小分配和大分配。