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本文章是转载来自https://blog.csdn.net/wonengxing/article/details/6044576
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)
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。在这个段内，码首先装入，地址最低，接着是静态变量和全局变量。然后是堆，最后是堆栈。堆栈和堆都是动态的，堆从低地址往高地址增长，堆栈从高地址往低地址增长，若两者相等，则表示空间耗完了。在微模式下，数据指针都是 near，一般小程序可采用此编译模式进行编译。还可用 DOS 中的 EXE2BIN 转换程序将.EXE 程序转换成.COM 程序。
代码段、数据段和堆栈段均在同一段内，对它们进行寻址时，均以同一地址偏移的参考点，具有这种特点的段又称为属于同一组段（DGROUP），栈是向上生长的，即每压栈一次，栈指针SP减2，即向地址减少的方向移动，它开始的初始值指向栈底，即0xffff（64KB）。堆是向下生长的，即向增加地址的方向改变。由图中可以看出堆和栈地址相向生长，当两者未相遇时，便出现了自由空间。一般程序均是这种状态，当占用栈地址较多时，两者可能重合并覆盖部分堆空间。
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。数据段、堆栈段和附加段为同一段组，即它们的偏移地址均以同一段地址为参考点。除了和数据/堆栈共用一个段的堆外，还有一个远堆。
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。严格的讲，同一个源文件内的各函数也是放在不同的码段的。这种编译模式适用于大代码量、小数据量的大程序。还有一个远堆。
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TC中内存模式与far、near、huge等关键字又有着密切的关系。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。
当这三个关键字用于修饰指针时，near型指针实质上为16bits的无符号整型数，该整数给出了所指向变量在当前数据段内的偏移地址，也就是说，在使用near型指针寻址时实际上是进行如下的寻址操作：[DS:指针变量值]。对于far型的指针变量，可以寻址1MB地址空间的任意一个地方，far型指针的实质是一个32bits的整型数，高16bits为段值，低16bits为段内偏移，Turbo C中在使用far型指针时，会先将高16bits放入ES寄存器中，然后再进行如下的寻址操作：[ES:指针变量低16bits值]。对于hug型的指针变量，与far性指针变量的不同之处在于，在对far型指针变量进行+/++/-/--等操作时，far型指针变量保持段值不变（也就是高16bits），而只对段内偏移进行加减操作，所以会出现段内回绕的现象，而huge型的指针，在进行加减操作时将会自动的改变段值，不会出现段内回绕。所以给人的感觉就是huge指针能比far指针寻址更大的内存空间。
对于局部变量，由于是创建在堆栈上，所以near、far等关键字将不具备任何意义，因为创建在堆栈上的变量的寻址方式就只有一种，即使用sp和bp维护函数堆栈，利用bp+/-一个偏移来寻址函数参数变量和局部变量。这样的寻址方式是固定而唯一的，near和far等关键字都派不上用场，这里的near和far将没有任何的实际含义。
对于使用near、far和huge修饰的全局变量的含义也很容易理解了。near型的全局变量，被分配到了当前的数据段上，寻址这个变量只需要一个16bits的偏移量，而far型全局变量在寻址时，需要给出段值和偏移量。huge型数组可以使用大于64K的内存空间。
far、near、huge型指针变量之间的相互转换，从小尺寸的指针到大尺寸的指针将进行自动的类型转换，转换方式为加上当前的DS形成32bits的指针。从大尺寸的指针到小尺寸的指针需要进行强制类型转换，转换的结果为只保留低16bits，但是这样俄转换没有实际的意义或者说用处不大，并且极其容易引入内存访问的错误，所以要严格避免使用。
需要注意的是，near、far、huge三个关键字的使用，还需要内存模式的紧密配合。但并不是说tiny模式下就不能使用near、far、huge三个关键字。tiny模式下同样可以定义如下的指针：
char far *pbuf = 0xA0000000;
并且我能保证这个指针能够绝对正确的工作，对函数、全局变量的修饰也是如此。但是如何正确的工作，如何才是最和合理的方式，请自己思考了。基本的原理我也讲的很清楚，就不再多费唇舌。
Turbo C中，我想最为困惑的就是内存模式了，我也是费了很多时间和精力，通过分析Turbo C的汇编代码的出的以上结论。许多朋友都对此很困惑，所以这部分重点讲了下，和大家分享。如有不正确之处，请不吝赐教，旨在抛砖引玉。tcc编译汇编代码的方法为：tcc -c -mt -S filename.c，-c指明compile only，-mx用于指定内存模式，-S指明生成汇编代码，如果大家有兴趣可以尝试使用这个方法分析tcc编译结果的汇编代码，从而更加深刻的理解C与汇编的关系。
当我们在编写、制作并向用户提供自己的库文件时，也需要注意内存模式的匹配，否则在进行链接时会存在问题。一个较为简单的方法就是向用户提供全套内存模式的库文件，这也是Turbo C的ANSI C库的做法，前文已经提到。如果不想提供多个内存模式的库文件，可以对程序中每个函数、全局变量和指针变量进行显式的类型声明，以精确定义每个变量的类型。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/bloomingFlower/p/9062325.html
