books architectural origins
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
أصول المعمارية (Info)
المؤشرات هي عبارة عن فكرة تجريدية صغيرة جدا تحتل قمة إمكانيات المعالجة أو العنونة المُدعمة من قبل معظم المعماريات الحديثة. يُخصص أحد العناوين أو أحد المؤشرات الرقمية في أبسط المخططات لكل وحدة من وحدات الذاكرة في النظام، حيث تكون الوحدات إما البايت أو الكلمة، تُحول الذاكرة ككل بشكل فعال إلى مصفوفة كبيرة جداً. ومن ثم، إذا توفر لدينا العنوان، فسوف يُوفر النظام عملية لاستعادة القيمة المخزنة في وحدة الذاكرة في هذا العنوان (عادة ما تُستخدم أجهزة مسجلات الأغراض العامة).
عادة ما يكون المؤشر كبير بدرجة كافية لاحتواء المزيد من العناوين أكثر من وحدات الذاكرة الموجودة في النظام. يُقدم ذلك احتمالية محاولة البرنامج من الولوج إلى أحد العناوين الذي لا يتطابق مع أي من وحدات الذاكرة، ويرجع ذلك إما لعدم تثبيت مساحة كافية من الذاكرة (على سبيل المثال تخطي مدى الذاكرة المتوفرة) أو لعدم دعم المعمارية لمثل هذه العناوين. يُمكن أن يُطلق على الحالة الأولى، في بعض البرامج مثل معمارية أنتل x86، اسم خطأ التجزئة أو التخصيص segmentation fault (عادة ما تُختصر ب segfault). الحالة الثانية ممكنة في عمليات التنفيذ الحالية لـ AMD64، بحيث يصل طول المؤشرات إلى 64 بت ويصل امتداد العناوين إلى 48 بت فقط. هناك، يجب أن تتفق المؤشرات مع قواعد محددة (العناوين المُتعارف عليها canonical addresses)، لذا فانه في حالة تتبع المؤشر غير المُتعارف عليها، يظهر المعالج خطأ حماية عام.
على الصعيد الآخر، تحتوي بعض الأنظمة على المزيد من وحدات الذاكرة أكثر من ما تحتويه من عناوين. في هذه الحالة، يعمل نظام أكثر تعقيداً مثل أنظمة تخصيص أو تقطيع الذاكرة memory segmentation أو الصفحات المخزنة paging المُوظفة لاستخدام أجزاء مختلفة من الذاكرة في أوقات مختلفة. تدعم الأمثلة الأخيرة للمعمارية x86 إلى 36 بت من عناوين الذاكرة الفيزيائية، والتي نُظمت لمساحة العنوان الخطي 32 بت من خلال أجهزة الصفحات المخزنة أو التصفح PAE. لذا، يُمكن فقط الولوج إلى 116 من الذاكرة الكلية المتاحة في المرة الواحدة. ومثال آخر في نفس عائلة جهاز الحاسب الآلي كان وضع الحماية الـ 16 بايت من المعالج 80286، الذي يمكنه، على الرغم من دعم 16 ميجا بايت فقط من الذاكرة الفيزيائية، الولوج إلى 1جيجا بايت من الذاكرة التخيلية، ولكن مزيج من عنوان الـ 16 بيت والسجلات المجزأة جعلت ولوج أكثر من 64 كيلو بايت في ثقل بنية بيانات واحدة. قد تُصبح بعض قيود المؤشر الحسابي ANSI مناسبة لنماذج الذاكرة المجزأة لعائلة هذا المعالج.
دعمت بعض معماريات ذاكرة التخزين المُستخدمة في عمليات الإدخال والإخراج (memory-mapped I/O) والتي تُمكن بعض العناوين من الإشارة إلى وحدات من الذاكرة في حين تُشير أُخرى إلى مسجلات جهاز خاصة بأجهزة أخرى داخل الحاسب الآلي وذلك لتوفير واجهة متناسقة. تظهر بعض المفاهيم المشابهة مثل إزاحة الملف ومؤشرات المصفوفة ومراجع الكائن البعيد التي تخدم بعض من الأغراض المماثلة مثل العناوين لأنواع أخرى من الكائنات.
