[fw]Real Mode addressing

Real Mode

在 real mode 中，memory 的使用被限制在 1 MByte(2²⁰ bytes) 內，可用的 address 範圍為 0x00000 ~ 0xFFFFF。

由 memory address 的可用範圍可知，存取需要 20 bits 的長度，但在 8086 的 CPU 架構中僅有 16-bit register，因此必須使用兩個 16 bits 值的組合來表示一個 memory address。
其中前面的 16 bits 稱為 selector，必須存於 segment register 中，而後面的 16 bits 稱為 offset，其中實際 memory address 的計算方式如下：

16 * selector + offset (即為 selector 補 0 到後方再與 offset 相加)

而 real mode 有幾個問題：

1. 單一 selector 只能參照到 64K 大小的 memory，但如果程式碼大小超過 64K，就必須強制分成多個片段來執行；同樣的，不只程式碼，連太大的資料也是會有相同問題。
2. segment address 的衝突問題，舉例來說：04808 可以被以下幾個組合所參照：
   • 047C:0048 (047C0 + 0048 = 04808)
   • 047D:0038 (047D0 + 0038 = 04808)
   • 047E:0028 (047E0 + 0028 = 04808)

由於種種問題，造成在 real mode 中設計程式是一件非常困難的事情。