То, что вы описываете -- это система без виртуальной памяти с ручной организацией подкачки. Всё это можно делать и раньше делалось (оверлеи кода и данных и т.д.), но это никому не нужно.

Как только вводится виртуальная память, возникает агностическое разбиение ядром адресного пространства на страницы фиксированного размера, реализация которых с помощью сегментов x86 ведёт ко всем перечисленным последствиям.

Кодогенератор может что-то знать об размещении данных, и то лишь в каком-то проценте случаев, лишь для модулей которые вместе прошли через оптимизатор. Ан масс он ничего о характере указателей не знает.

Сегменты нарезал пейджер.