《80x86汇编语言程序设计教程》习题2.45和2.46

问：TC或BC的编译模式与存储器分段管理有什么关系？

问：TC或BC中使用的长指针的实质是什么？

编译模式是指如何在内存中放置程序代码及数据，如何分配堆栈，并确认占用的内存大小及如何存取它们，当指定内存模式（编译模式）以后，语言编译程序将按事先选择好的内存模式编译组织程序。C 语言中提供了6种编译模式，这6种模式是：微模式（Tiny），小模式（Small），中模式（Medium），紧凑模式（Compact），大模式（Large）和巨模式（Huge）。用户可以按照自己的程序大小及需要进行选择。

所谓小程序就是指程序只有一个程序段，大小不超过64KB，缺省的码（函数）指针是near（近程指针）。所谓大程序就是指程序有多个程序段，每个程序段不超过64KB，但总程序量可超过64KB，缺省的码指针是far（远程指针）。小数据就是指数据只有一个数据段，缺省的数据指针是near。大数据就是指数据有多个数据段，缺省的数据指针是far。

C语言编译模式—微模式(Tiny)--near指针
在微模式下程序中的数据及代码均放在同一段内，即它们不超过 64KB。在微模式下代码段、堆栈段和数据段的段地址均相同，即CS=DS=SS=ES。

C语言编译模式—小模式(Small)
在小模式下，程序中的代码放在64KB的代码段内，数据放在64KB的数据段内。在小模式下，栈段、附加数据段和数据段均指向同一地址，它们合三为一，即DS=SS=ES，指针都是near，一般程序均采用小模式编译。

 

C语言编译模式—中模式(Medium)
在中模式下，所有数据放在64KB的数据段内，因而数据段内使用near，代码量可以大于64KB（允许达到1MB），因而可以在不同的代码段内，代码段使用（far远程指针）。来自不同源文件的码模块放在不同的码段内。

C语言编译模式—紧凑模式(Compact)
在紧凑模式下，数据量超过64KB时，可放在多个数据段中，数据段内的指针是（far）。代码量不超过64KB，在一个段内，因而代码段内指针为近程的（near）。但在该模式下，静态数据仍不能超过64KB，堆用far指针来存取。代码、静态数据、堆栈、堆各有自己的段。堆只有远堆，没有近堆。

C语言编译模式—大模式(Large)
大模式下，代码及数据均采用far指针，且都可达到1MB。静态数据、堆栈、堆同紧凑模式，代码同中模式。静态数据仍跟紧凑模式一样，不能超过64KB。

C语言编译模式—巨模式(Huge)
巨模式下，代码段及数据段均用far指针，代码分布在不同的代码段内，数据也分布在不同的数据段内，它们来自不同的源程序，大堆栈只有一个。而且静态数据大小允许超过64KB。

紧凑模式、大模式、巨模式数据区大小均允许超过64KB，即可以用数据far指针对不同数据段内的数据进行存取，它们同称为大数据存储模式。但有一点不同：紧凑模式和大模式按 C 的规定，其静态数据，即如数组、结构或其他类型的数据被定义为静态类型时，其数据量不能超过64KB，而只有巨模式才允许超过64KB。在大数据存储模式下，堆和栈分别在不同段内，多以动态数据和局部变量的形式存放，这样就不受64KB大小的限制，栈的增长不会影响堆的空间。

　　无论采用哪一种编译模式，C源程序编译生成的代码和数据量都不能超过64KB，对于超过的源程序，可以视代码或数据多少将其分解成两个或多个程序分别编译。大代码量程序要选用大代码编译模式（中模式、大模式和巨模式），大数据量程序应选用大数据编译模式（紧凑模式、大模式和巨模式），这样编译生成的.obj 文件将会带给连接程序信息，将代码和数据安排在不同段内。这样生成的.exe 文件在加载时将告诉 DOS 该程序应如何装入代码段和数据段，如何初始化寄存器。这样，就可确定在不同编译模式下开辟数据区的大小，即大于64KB，或不超过64KB。

在tiny、small模式下，所有的函数定义、全局变量定义和指针变量的定义，如果没有显示的加上far、near、huge等关键字，都默认为使用了near关键字；在medium模式下，函数定义默认使用了far关键字，变量定义默认使用了near关键字；在compact模式下函数定义模式使用了near关键字，变量定义默认使用了far关键字；large模式下函数定义和变量定义模认使用了far关键字；huge模式下函数定义模认使用了far关键字，变量定义默认使用了huge关键字。

    near、far、huge关键字的真正含义是什么？这三个关键字只能用于修改函数、全局变量和指针变量，对于非指针类型的局部变量，这些关键字没有实际意义。这些关键字用于修饰函数时，huge的含义与far相同，用于指明该函数的调用方式为far调用方式，即调用时需要一个段值和一个段偏移组成的32bits调用地址，使用far call进行跳转，跳转前先压栈保存当前CS:IP。near修饰函数时，用于指明该函数的调用方式为near调用方式，调用时只需要一个16bits的近地址，即当前CS的段内偏移。

早期16位计算机将内存中某段开始，寻址范围为2^16地址范围之内的指针叫做短指针，寻址范围超过前述范围的叫做长指针——因为寻址长指针需要更改段寄存器的内容，做法上和短指针有一些差别。 

后来32为计算机使用“flat”内存模型，2^32地址范围（也就是4GB范围内的内存地址）内做寻址都不用修改段寄存器，就没有人再说长、短指针了。