什么决定了内存模型？

Question

这个问题特别涉及到实模式下的平面和分段模型。我正在阅读一本关于汇编语言的书，提到在DOS上，COM文件使用平面内存模型，而EXE文件使用分段内存模型。然而，我不明白是什么告诉DOS要使用哪种内存模型。我之所以问这个问题，是因为我正在阅读关于引导程序的内容。

- vjain27

Answer 1

COM文件使用“平面内存模型”，这意味着当程序加载时，DOS设置的段寄存器都指向同一个段，所有代码和指针都相对于段寄存器中的一个值。相比之下，EXE文件格式允许在不同的偏移量处加载段。DOS不会将段寄存器设置为默认值，这由代码本身决定。16位EXE代码更加复杂，因为代码必须管理段寄存器。现在很多EXE代码基本上再次忽略段寄存器；32位或64位寄存器不需要添加到段寄存器以生成可用地址。

- Ernest Friedman-Hill

---

请问在COM文件的情况下，DOS为什么要设置段寄存器并将其保留，而在EXE文件的情况下则不进行设置？ - vjain27

是什么让DOS这样做的？那就是DOS代码所做的。我不确定如何回答你的问题：编写DOS的程序员告诉它要这样做。 - Ernest Friedman-Hill

DOS EXE 格式没有设置寄存器的方法，除了 CS:IP 和 SS:SP。如果有这种方法，程序员也必须以某种特殊方式标记 DS 和 ES 段，并且汇编器、编译器和链接器需要以特殊的方式支持这些特殊标记的段。也许，当时决定不值得这么做。毕竟，在正式上，您的分段程序不必具有任何数据段。最基本的是代码和堆栈段。 - Alexey Frunze

其实我的意思是问DOS是如何决定是否要设置段寄存器的，是通过查看文件扩展名还是文件头？ - vjain27

DOS非常重视文件名。仅凭三个字母的扩展名就可以确定一个文件是COM程序、EXE程序还是某种数据。EXE格式包括一个“魔数”，但我相信DOS甚至都没有看它。 - Ernest Friedman-Hill

EXE文件头包含DOS在执行文件之前设置的CS:IP和SS:SP值。然后，EXE中的代码将根据需要设置DS和ES。 - Alexey Frunze

Answer 2

COM 和 EXE 可执行文件在文件头中具有其内存需求：EXE header 和 COM (MS-DOS) header。如果程序需要 < 64KB，则使用平坦空间，如果 > 64KB，则使用分段内存。

- David Pointer

Answer 3

在DOS中，没有任何东西可以阻止COM文件使用分段内存模型，因为DOS没有对其应用程序强制执行内存管理策略。

您可以阅读维基百科关于COM文件的条目，它可以让您深入了解这些旧事。

- Victor Sorokin