编译器如何在中等内存模型中解析地址？答案

【问题标题】：How are addresses resolved by a compiler in a medium memory model?编译器如何在中等内存模型中解析地址？
【发布时间】：2014-09-04 21:49:18
【问题描述】：

我是中小型内存型号 CPU 编程的新手。我正在使用一个嵌入式处理器，它在地址 0x00000 到 0x3FFFF 中包含 256KB 的闪存代码空间，在地址 0xF0000 到 0xFFFFF 中包含 20KB 的 RAM。有编译器选项可以在小型、中型或大型内存模型之间进行选择。我选择了中等。我的问题是，编译器如何区分代码/闪存地址和 RAM 地址？

例如，我在 RAM 地址 10 有一个 1 字节变量，我在实际地址 10 有一个 const 变量。我做了类似的事情：

value = *((unsigned char *)10);

编译器将如何在实际地址 10 或（虚拟？）地址 10 之间进行选择。我想如果我想在实际地址 10 处指定值，我会使用：

value = *((const unsigned char *)10);

另外，您能否解释一下我认为与答案相关的以下代码：

uint32_t var32;     // 32 bit unsigned integer.
unsigned char *ptr; // 2 byte pointer.

ptr = (unsigned char *)5;
var32 = (uint32_t)ptr;
printf("%lu", var32)

代码打印 983045（0xf0005 十六进制）。看起来不太现实，一个16位的变量怎么能返回一个大于16位可以存储的值呢？

【问题讨论】：

首先，细节可能是特定于平台的（我不知道“中等内存模型”可能是什么）。但听起来闪存和 RAM 都映射到同一个地址空间； 10 属于您所说的闪存映射到的范围，因此它从闪存读取。
次要：应使用printf("%" PRIu32, var32) 或printf("%lu", (unsigned long) var32)。
我的编译器不支持 PRIu32。事实上，它甚至不包括 uint32_t 的，我只是为了清楚起见而举了一个例子。实际类型是无符号长整数，在我的编译器上是一个 32 位变量。
中内存模型意味着 2 字节指针用于 RAM/变量和 4 字节指针用于代码。
你能澄清一下你的意思是x86 medium memory model还是别的什么？

标签： c compiler-construction embedded memory-address memory-model

【解决方案1】：

阅读编译器的文档以了解每种内存模型的详细信息。

它可能有各种类型的指针，例如char near * 为 2 字节，char far * 为 4 字节。或者（或同样），它可能包含更改您必须手动调用的代码页的说明。

16 位变量如何返回大于 16 位可以存储的值？

不能。您的代码将指针转换为 32 位 int。 , 和 0xF0005 可以适应 32 位 int。根据您的描述，我猜char * 仅指向数据区域，您将使用不同类型的指针指向代码区域。

【讨论】：

【解决方案2】：

我试图评论马特的回答，但我的评论太长了，我认为这可能是一个答案，所以这是我的评论：

我认为这是一个答案，不过我真的在寻找更多细节。我已经阅读了手册，但没有太多关于该主题的信息。没错，编译器具有可用于手动指定地址（类型？）的近/远关键字。我猜 C 编译器知道变量是近指针还是远指针，如果它是近指针，它会生成将 2 字节近指针映射到实际地址的指令；这些生成的映射指令对 C 程序员来说是不透明的。那将是我唯一的猜测。这就是为什么指针返回的值大于其 16 位值的原因；编译器在将值存储到 var32 之前将地址映射到绝对地址。这是可能的，因为 1) RAM 地址从 0xF0000 开始并以 0xFFFFF 结束，因此您始终可以通过将地址与 0xF0000 或地址来将近地址映射到其绝对地址，并且 2) 代码之间没有重叠（远) 指针和近指针或与 0xF0000 相匹配。谁能确认一下？

【讨论】：

【解决方案3】：

我的第一件事是阅读文档，但正如我所见，它已经完成了。

所以我的假设是，您必须以某种方式在一个大型现有代码库上工作，该代码库是在不太知名的架构上使用不太广泛支持的编译器开发的。

在这种情况下（在我尝试获取正确文档的所有尝试都失败之后），我会为测试程序生成汇编程序输出，并对其进行分析。我前一阵子这样做了，所以它不是凭空而来的（它是在 MDS-70 上运行的 8051 PL/M 编译器，它由 80 年代后期基于 DOS 的模拟器模拟，DOS 由 DOSBox 模拟- 是的，对于我们需要维护的庞大代码库，我们无法绕过这个混乱）。

因此，请构建简单的程序，这些程序将使用一些指针执行某些操作，编译那些没有优化到程序集的程序（或请求程序集转储，无论编译器可以为您做什么），并理解输出。尝试涵盖您在编译器中知道的所有指针类型和内存模型。它将阐明正在发生的事情，希望现有的文档在您以这种方式了解它们的差距后也会有所帮助。最后，不要停留在对当前问题的理解上，尝试记录正确的差距，这样以后你就不需要重做实验来找出你曾经几乎完成的事情。

【讨论】：