x86 實模式段重疊如何幫助節省內存？

Question

我正在教我的 12 歲 8086 匯編語言，昨天我們討論了內存、尋址和分段。 我向他展示了如何將段可視化為從 16 字節邊界開始的重疊 64Kb 塊序列，偏移量是段內的 8080 樣式指針。 然后他問了一個我無法回答的問題：為什么（為什么，目的是什么）它們重疊？

試圖研究這個問題時，我發現了許多 20 位數學的副本，並且有些模糊地提到了該方案可能允許的一些內存節省。 有人可以詳細說明節省內存的部分嗎？ 或者任何其他方式來利用重疊的實際優勢？

Answer 1

重疊越少，您對段在物理內存中的起始位置的選擇就越少。 這會在無用的段之間產生間隙，從而浪費內存。 設計選擇永遠不會產生大於 15 字節的間隙。 這可能有點過頭了，但 8086 是在一個 1 兆字節對每個人都足夠的時代設計的。 購買 64 KB 會大大減少您的預算。 足夠珍貴，不想浪費在差距上。

Answer 2

內存節省完全是 IMO 看待它的錯誤方式。 該處理器在 16 位地址空間變得非常緊張的時候問世。 其他 16 位地址空間處理器在事后添加了組切換方法。 20 位地址空間是一個相當大的批准（24 位或 32 位在當時只是瘋狂的談話）。 他們沒有使用外部銀行切換（編程很痛苦），而是使用寄存器。 好吧，猜猜看，處理器內部是 16 位的，所以不妨使用 16 位寄存器。 現在，從一對 16 位寄存器中獲取 20 位是一個有趣的問題。 使用段作為基本的段落對齊，以最靈活的方式為您提供完整的范圍（加上一點點溢出，但這是一個完全不同的問題）（還記得我提到的銀行切換的痛苦嗎？主要是因為無法做到這一點以細粒度的方式）。

Answer 3

假設您在狹長的小巷中擁有代客泊車服務，因此車輛均采用平行停車方式。 您的一些客戶駕駛汽車並且只使用 1 個空間。 其他人駕駛加長豪華轎車並需要 2 個車位。 停放車輛的一種方法是為每輛車分配 2 個停車位，而不管其大小。 您的索賠單會顯示“車輛停在第 0 空間（最大車輛尺寸為 2 個車位）”或“從第 2 空間開始”或“從第 4 空間開始”等。

這可行，但會浪費空間，因為您為只需要 1 個空間的汽車預留了 2 個空間。因此，您將車輛打包在一起，汽車僅占用一個空間，豪華轎車占用兩個空間。 您的員工知道汽車只占用一個空間，因此如果票上寫着“從空間 1 開始（最大車輛尺寸為 2 個空間）”，他們知道“汽車在空間 1 中，空間 2 屬於其他人”。 汽車的空間 2 實際上與停在空間 2 和 3 中的豪華轎車重疊，但使用它是個壞主意，否則您會損壞豪華轎車。