c - 有哪些内存地址空间？

Question

使用了哪些形式的内存地址空间？

今天，大的平面虚拟地址空间很常见。从历史上看，已经使用了更复杂的地址空间，例如基地址和偏移量的对、段号和偏移量的对、字地址加上字节或其他子对象的一些索引等等.

不时地，各种答案和评论断言 C(或 C++)指针本质上是整数。这对于 C(或 C++)来说是一个不正确的模型，因为地址空间的多样性无疑是 C(或 C++)中一些关于指针操作的规则的原因。例如，不在数组之外定义指针算术简化了对基本和偏移模型中指针的支持。指针转换的限制简化了对地址加额外数据模型的支持。

这个反复出现的断言引发了这个问题。我正在寻找有关各种地址空间的信息，以说明 C 指针不一定是简单的整数，并且鉴于要支持的机器种类繁多，C 对指针操作的限制是明智的。

有用的信息可能包括:

• 具有各种地址空间的计算机架构示例以及这些空间的描述。
• 目前正在制造的机器中仍在使用的各种地址空间示例。
• 对文档或解释的引用，尤其是 URL。
• 详细说明地址空间如何激发 C 指针规则。

这是一个广泛的问题，因此我愿意接受有关管理它的建议。我很高兴看到对一个普遍包容的答案进行协作编辑。但是，这可能无法获得应得的声誉。我建议对多个有用的贡献进行投票。

Answer 1

几乎所有你能想象到的东西都可能被使用过。这第一个主要划分是字节寻址(所有现代架构)和字寻址(IBM 360/PDP-11 之前的版本，但我认为现代 Unisys 大型机仍然是字地址的)。在字寻址，char*和 void*通常会大于一个 int* ;即使它们不是更大，“字节选择器”将在高位，要求为 0，或除了字节之外的任何内容都将被忽略。 (在 PDP-10 上，例如，如果 p是 char* , (int)p < (int)(p+1)将经常是假的，即使 int和 char*有同样的大小。)

在字节寻址的机器中，主要的变体是分段的和非分段架构。两者仍然广泛传播今天，虽然在英特尔 32 位(分段具有 48 位地址的体系结构)，一些更广泛的使用的操作系统(Windows 和 Linux)人为地限制用户处理到单个段，模拟平面寻址。

虽然我没有最近的经验，但我会期待更多各种嵌入式处理器。特别是，在过去，它嵌入式处理器经常使用哈佛架构，其中代码和数据位于独立地址中空格(以便将函数指针和数据指针强制转换为足够大的整数类型，可以比较相等)。