C. Бочков - Язык программирования Си для персонального компьютера

В малой ( small) модели памяти программа занимает два стандартных сегмента: сегмент кода и сегмент данных, в котором размещен также стек. Как код, так и данные программы не могут превышать 64 Кбайтов; следовательно, суммарный размер программы не может превышать 128 Кбайтов. Малая модель подходит для большинства программ и потому назначается компилятором по умолчанию.

В малой модели для доступа к объектам кода или данных используются указатели типа near. Можно, однако, изменить это умолчание, применяя модификаторы farили hugeдля объявления элементов данных и модификатор farдля функций.

В средней ( medium) модели памяти для данных и стека программы выделяется один сегмент, а для кода — столько сегментов, сколько потребуется. Каждому исходному модулю программы выделяется собственный сегмент кода.

Средняя модель применяется обычно для программ с большим количеством операторов (более 64 Кбайтов кода), но сравнительно небольшим размером данных (менее 64 Кбайтов). Для доступа к функциям по умолчанию используются указатели типа far, для доступа к данным — указатели типа near. Можно, однако, изменить это умолчание, применяя модификаторы farили hugeдля объявления элементов данных и модификатор nearдля функций.

Средняя модель представляет разумный компромисс между скоростью выполнения и компактностью программы, поскольку большинство программ чаще обращается к данным, чем к функциям.

В компактной ( compact) модели программному коду выделяется только один сегмент, а данным — столько сегментов, сколько потребуется. Компактная модель применяется для программ, небольших по количеству операторов, но работающих с большим объемом данных.

В компактной модели доступ к коду (функциям) производится по указателям типа near, а к данным — по указателям типа far. Это умолчание можно обойти, используя модификаторы nearи hugeдля объявления данных и модификатор farдля функций.

В большой ( large) модели и под код, и под данные выделяется несколько сегментов. Большая модель используется для больших программ с большим объемом данных.

В большой модели доступ к элементам кода и данных производится по указателям типа far. Это умолчание можно обойти, используя модификаторы nearи hugeдля объявления данных и модификатор nearдля функций.

Максимальная ( huge) модель аналогична большой модели, за исключением того, что в ней снимается ограничение на размер массивов (указатели типа far, применяемые в большой модели, ограничивают размер отдельного элемента данных 64 Кбайтами). Некоторые ограничения, однако, налагаются на размер элементов hugeмассивов, если эти массивы превышают по размеру 64 Кбайта. В целях повышения эффективности адресации не допускается пересечения элементами массива границ сегмента. Из этого вытекает следующее:

1) Никакой элемент массива не может превышать по размеру 64 Кбайта.

2) Если размер массива больше 128 Кбайтов, размер его элементов (в байтах) должен быть степенью двойки (т. е. 2, 4, 8, 16 и т.д.). Если же размер массива меньше или равен 128 Кбайтам, то размер его элементов может быть от 1 байта до 64 Кбайтов (включительно).

Работая в максимальной модели, программист должен быть осторожен в применении операции sizeofи при вычитании указателей. В языке Си определено, что значение операции sizeofимеет тип unsigned int, однако число байтов в hugeмассиве может быть представлено только типом unsigned long. Для получения правильного значения в этом случае следует применять приведение типа операции sizeof:

(unsigned long)sizeof(huge_item)

Аналогично, результат вычитания указателей определен в языке Си как значение типа int. При вычитании указателей типа hugeможет оказаться, что результат имеет тип long. В этом случае также необходимо применить приведение типа:

(long)(huge_ptr1—huge_ptr2)

Работая в некоторой стандартной модели памяти, программист может в той или иной мере модифицировать ее, применяя в объявлениях модификаторы near, farи huge. Правила интерпретации объявлений с модификаторами рассмотрены в разделе 3.3.3.4 "Модификаторы near, far, huge".

Если непосредственно за ключевым словом near, farили hugeследует идентификатор, то это значит, что соответствующий элемент данных будет размещен в стандартном сегменте (для near) или может быть размещен в другом сегменте данных (для farили huge). Например, объявление

char far х;

сообщает, что адрес объекта химеет тип far.

Если же непосредственно за ключевым словом near, farили hugeследует признак указателя (звездочка), то это значит, что соответствующий указатель будет хранить адрес типа near, типа farили типа huge, соответственно. Например, объявление

char far *р;

сообщает, что указатель римеет тип far, т. е. может указывать на объект, расположенный в любом сегменте данных (при этом тип адреса этого объекта должен быть far). Объявление

char * far р;

объявляет ркак указатель на char, причем сам указатель рможет находиться в любом сегменте, и его адрес имеет тип far. Объявление

char far * far р;

сообщает, что указатель рможет указывать на объекты с адресом типа far. Адрес самого указателя ртакже имеет тип far.

Примеры:

char а[3000]; /* пример 1: малая модель */

char far b[30000]; /* пример 2: малая модель */

char a[3000]; /* пример 3: большая модель */

char near b[3000]; /* пример 4: большая модель */

char huge a[70000]; /* пример 5: малая модель */

char huge *pa; /* пример 6: малая модель */

char *pa; /* пример 7: малая модель */

char far *pb; /* пример 8: малая модель */

char far **pa; /* пример 9: малая модель */

char far **pa; /* пример 10: большая модель */

char far *near *pb; /* пример 11: любая модель */

char far *far *pb; /* пример 12: любая модель */

В примере 1 массиву авыделяется память в стандартном сегменте данных; массиву bво втором примере память может быть выделена в любом из сегментов данных программы. Поскольку оба объявления сделаны в малой модели, то, вероятно, массив асодержит часто используемые данные, которые для ускорения доступа должны располагаться в стандартном сегменте, а массив bсодержит редко используемые данные, которые могут выйти за пределы 64-Кбайтного сегмента данных. Можно было бы использовать здесь другую модель памяти, в которой адрес данных по умолчанию имел бы тип far, однако для сохранения быстрого доступа к массиву алучше сохранить малую модель, а адрес массива bобъявить как far.