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

段式存儲(chǔ)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(gè)段都是從 0 開(kāi)始的獨(dú)立邏輯地址空間；

而且各個(gè)段的長(zhǎng)度因程序而不同。

虛擬地址

段式存儲(chǔ)器管理將虛擬地址分為兩部分：段號(hào)和段內(nèi)地址。與頁(yè)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(hào)與段內(nèi)地址的劃分不是簡(jiǎn)單地將一個(gè)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(zhǎng)和段基址

地址變換過(guò)程

①進(jìn)程訪問(wèn)某個(gè)邏輯地址時(shí)，先取得段號(hào)

②若段號(hào)大于段表長(zhǎng)度，越界錯(cuò)誤

③查段表得到段開(kāi)始地址和段長(zhǎng)度

④若段內(nèi)地址大于段長(zhǎng)度，越界錯(cuò)誤

⑤通過(guò)段開(kāi)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(guò)程圖解：

計(jì)算例子

通過(guò)具體例子來(lái)算算就很好理解了。

例：某系統(tǒng)采用分段式存儲(chǔ)管理，在一個(gè)進(jìn)程中，它的段表如下所示，求邏輯地址為（2，89）對(duì)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(hào)為 2，段內(nèi)地址為 89

根據(jù)段號(hào) 2 查段表可知，段號(hào)為 2 的段的段長(zhǎng)為 380，段基址為 340

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

分頁(yè)與分段的區(qū)別

頁(yè)是信息的物理單位，滿足系統(tǒng)空間管理需要。分頁(yè)實(shí)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(yè)的大小固定，由系統(tǒng)決定；

段的長(zhǎng)度不固定， 由用戶決定

分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的（虛擬地址由一個(gè)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(gè)數(shù)（段號(hào)和段內(nèi)地址）表示）

段頁(yè)式

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

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

結(jié)合段式和頁(yè)式兩者管理優(yōu)點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)機(jī)制

先將用戶程序劃分為多個(gè)有邏輯意義的段，再將段劃分為多個(gè)頁(yè)

段頁(yè)式管理需要設(shè)置段表和頁(yè)表

每個(gè)段都對(duì)應(yīng)一張頁(yè)表，因此段表存放了每張頁(yè)表的開(kāi)始地址和頁(yè)表長(zhǎng)度

段頁(yè)式存儲(chǔ)器管理方式地址結(jié)構(gòu)

段頁(yè)式存儲(chǔ)器管理方式地址映射

段頁(yè)式的地址變換過(guò)程

①進(jìn)程訪問(wèn)某個(gè)邏輯地址時(shí)，先取得段號(hào)

②段號(hào)大于段表長(zhǎng)度，越界錯(cuò)誤

③查段表，得到頁(yè)表開(kāi)始地址

④在頁(yè)表內(nèi)，根據(jù)段內(nèi)頁(yè)號(hào)查物理塊號(hào)

⑤頁(yè)內(nèi)地址直接對(duì)應(yīng)塊內(nèi)地址

⑥通過(guò)物理塊號(hào)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(guò)程圖解：

編輯：hfy