Windows x64 的 44 位虚拟内存地址限制背后答案

【问题标题】：Behind Windows x64's 44-bit virtual memory address limitWindows x64 的 44 位虚拟内存地址限制背后
【发布时间】：2011-06-01 14:07:03
【问题描述】：

http://www.alex-ionescu.com/?p=50。

我阅读了上面的帖子。作者通过单链表示例解释了为什么 Windows x64 只支持 44 位虚拟内存地址。

struct {  // 8-byte header
        ULONGLONG Depth:16;
        ULONGLONG Sequence:9;
        ULONGLONG NextEntry:39;
} Header8;
要做的第一个牺牲是减少序列的空间数字改为 9 位而不是 16 位，减少了最大序列列表可以达到的数量。这仍然只剩下 39 位指针 — 对 32 位的普通改进。通过强制分配时结构为 16 字节对齐，可以多 4 位赢了，因为现在可以始终假定底部位为 0。

哦，我不明白。

什么“通过在分配时强制结构为 16 字节对齐，可以再赢得 4 位，因为现在可以始终假定底部位为 0。”方法？

【问题讨论】：

我喜欢让我大吃一惊的问题。学习新东西总是很好。

标签： windows memory x86-64 memory-alignment virtual-address-space

【解决方案1】：

16 is 0010000 in binary

32 is 0100000 in binary

64 is 1000000 in binary

等

您可以看到，对于所有 16 的倍数的数字，最后四位始终为零。因此，您可以不用存储这些位，而是在需要使用指针时将它们添加回来。

【讨论】：

【解决方案2】：

对于一个 2^N 字节对齐的指针，它的地址总是可以被 2^N 整除——这意味着低 N 位总是为零。您可以在其中存储其他信息：

encode ptr payload = ptr | payload
decode_ptr data = data & ~mask
decode_payload data = data & mask

其中掩码为(1 << N) - 1 - 即设置了低 N 位的数字。

这个技巧通常用于在低级代码中节省空间（有效负载可以是 GC 标志、类型标记等）

实际上，您存储的不是指针，而是可以从中提取指针的数字。当然，要注意不要在没有解码的情况下将数字作为指针解引用。

【讨论】：