段式虛擬存儲器中的段是按程序的邏輯結(jié)構(gòu)劃分的。本文將來介紹一下什么是段式存儲器管理，段式與頁式存儲器管理的區(qū)別又在哪，還有段頁式存儲器管理的工作原理。如果對頁式存儲管理方式不清楚的建議先弄懂頁式存儲管理方式（參考：深入理解操作系統(tǒng)之——分頁式存儲管理）

段式存儲器管理

段的劃分是具有邏輯意義的，例如：主程序段、數(shù)據(jù)段、堆棧段、子程序段等；

每個段都是從 0 開始的獨(dú)立邏輯地址空間；

而且各個段的長度因程序而不同。

虛擬地址

段式存儲器管理將虛擬地址分為兩部分：段號和段內(nèi)地址。與頁式中虛擬地址不同的是，段內(nèi)地址的位數(shù)不是固定的，段號與段內(nèi)地址的劃分不是簡單地將一個二進(jìn)制地址進(jìn)行高低位的切割得到的。

段表

段表則包括了段長和段基址

地址變換過程

①進(jìn)程訪問某個邏輯地址時，先取得段號

②若段號大于段表長度，越界錯誤

③查段表得到段開始地址和段長度

④若段內(nèi)地址大于段長度，越界錯誤

⑤通過段開始地址和段內(nèi)地址得到物理地址

⑥根據(jù)物理地址讀取數(shù)據(jù)

地址變換過程圖解：

計算例子

通過具體例子來算算就很好理解了。

例：某系統(tǒng)采用分段式存儲管理，在一個進(jìn)程中，它的段表如下所示，求邏輯地址為（2，89）對應(yīng)的物理地址（所有數(shù)據(jù)都是十進(jìn)制）

解答：

根據(jù)邏輯地址（2，89）可以知道，段號為 2，段內(nèi)地址為 89

根據(jù)段號 2 查段表可知，段號為 2 的段的段長為 380，段基址為 340

由段基址 340 和段內(nèi)地址 89 相加可得實際的物理地址為 429

分頁與分段的區(qū)別

頁是信息的物理單位，滿足系統(tǒng)空間管理需要。分頁實現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外零頭， 提高內(nèi)存的利用率；

段是信息的邏輯單位，滿足用戶需要

頁的大小固定，由系統(tǒng)決定；

段的長度不固定， 由用戶決定

分頁的作業(yè)地址空間是一維的（虛擬地址由一個數(shù)表示）；

分段的作業(yè)地址空間則是二維的（虛擬地址有兩個數(shù)（段號和段內(nèi)地址）表示）

段頁式

段頁式存儲器管理則是將段式與頁式結(jié)合，優(yōu)缺點互補(bǔ)。

段面向用戶程序需要，段長度不固定；段需要連續(xù)分配空間，存在連續(xù)分配的缺點，例如易產(chǎn)生碎片；

結(jié)合段式和頁式兩者管理優(yōu)點，既能節(jié)省內(nèi)存空間，提高內(nèi)存分配效率；又能兼顧用戶程序需要。

實現(xiàn)機(jī)制

先將用戶程序劃分為多個有邏輯意義的段，再將段劃分為多個頁

段頁式管理需要設(shè)置段表和頁表

每個段都對應(yīng)一張頁表，因此段表存放了每張頁表的開始地址和頁表長度

段頁式存儲器管理方式地址結(jié)構(gòu)

段頁式存儲器管理方式地址映射

段頁式的地址變換過程

①進(jìn)程訪問某個邏輯地址時，先取得段號

②段號大于段表長度，越界錯誤

③查段表，得到頁表開始地址

④在頁表內(nèi)，根據(jù)段內(nèi)頁號查物理塊號

⑤頁內(nèi)地址直接對應(yīng)塊內(nèi)地址

⑥通過物理塊號和塊內(nèi)地址得到物理地址

⑦根據(jù)物理地址讀取數(shù)據(jù)

地址變換過程圖解：

編輯：hfy