> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://book.bsdcn.org/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://book.bsdcn.org/man/man7/memory_model.7.md).

# memory\_model.7

`memory` — 内存模型概述

## 名称

`memory`

## 描述

描述 FreeBSD 实现的内存模型。

### 简介

本文档涵盖 FreeBSD 支持的体系结构、编译器和语言运行时所实现的内存模型的各个方面。某些方面目前在其他地方有文档记录，特别是在 [atomic(9)](https://github.com/FreeBSD-Ask/freebsd-man-sc/blob/main/man9/atomic.9.md) 中。

### 指针来源

表面上看，指针是（通常为虚拟）地址空间内的整数地址。在系统编程语言中，指针还具有来源（provenance），指示指针在何处以及何时可以访问内存。编译器使用来源信息执行别名分析以支持优化。

在 CHERI 目标上，能力的边界、权限和有效性标签使来源的某些方面具体化。CHERI 能力只能从其他能力派生，并受单调性保证的约束。具体而言，对 CHERI 能力的任何操作都不能产生比原始能力权限更多的能力。

开发者必须注意确保不会无意中丢失指针来源。具体而言：

* 在复制或操作指针时，使用指针类型（如 `char *`）、`intptr_t` 或 `uintptr_t` 来保留来源。其他整数类型不保留来源。
* 确保使用 `intptr_t` 或 `uintptr_t` 的表达式具有单一、清晰的来源。例如，当添加两个 `intptr_t` 类型的变量时，将作为偏移量的那个转换为 `size_t`。
* 确保指针以其自然对齐方式存储。这是 CHERI 所要求的，通过未正确对齐的指针访问对象在 C 中是未定义行为。
* 当需要指针的地址而不需要来源时，将指针转换为无来源的类型，如 `ptraddr_t`。
* 避免操作指针地址使其落在底层分配之外，但 ISO C 允许的越过末尾一个位置除外。将指针进一步移出边界（即使暂时地）在 C 标准中是未定义行为。在实践中，CHERI 能力可以超出边界一定距离，但如果超出边界太远，有效性标签将被剥离。

开发者还必须注意不要让有效指针跨越地址空间边界泄露。具体而言：

* 使用保留来源的 API 复制包含指针的对象，例如：copyinptr(9)、copyoutptr(9)、memcpy(3) 和 memmove(3)。
* 使用不保留来源的 API 复制不应包含指针的对象，例如：copyin(9)、copyout(9)、memcpy\_data(9) 和 memmove\_data(9)。

关于适配 CHERI C/C++ 来源概念的实际建议，请参见 <https://ctsrd-cheri.github.io/cheri-c-programming/> CHERI C/C++ 编程指南。C 的来源感知内存对象模型记录在 ISO/IEC TS 6010:2025：《编程语言——C 的来源感知内存对象模型》中，可以以草案形式作为 WG14 文件 <https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n3057.pdf> N3057 阅读。关于系统编程语言中来源的更多背景信息可在 Rust RFC <https://rust-lang.github.io/rfcs/3559-rust-has-provenance.html> 3559-rust-has-provenance 中找到。

## 参见

[arch(7)](/man/man7/arch.7.md), [atomic(9)](https://github.com/FreeBSD-Ask/freebsd-man-sc/blob/main/man9/atomic.9.md)

## 作者

该软件和本手册页由 Capabilities Limited 开发，资金来自 Innovate UK 和科学、创新与技术部，用于在项目 10168042（"CheriBSD feature extraction, maturity, and testing"）下采用和推广 CHERI 技术。


---

# Agent Instructions
This documentation is published with GitBook. GitBook is the documentation platform designed so that both humans and AI agents can read, navigate, and reason over technical content effectively. Learn more at gitbook.com.

## Querying This Documentation
If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question.

Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter, and the optional `goal` query parameter:

```
GET https://book.bsdcn.org/man/man7/memory_model.7.md?ask=<question>&goal=<endgoal>
```

`ask` is the immediate question: it should be specific, self-contained, and written in natural language.
`goal` is optional and describes the broader end goal you are ultimately trying to accomplish on behalf of the user. GitBook uses it to tailor the answer towards what is most useful for that goal.

The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation.

Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.