基本分段存储管理方式（分段，段表，地址转换以及与分页管理对比）

1.分段

1.进程的地址空间:

按照程序自身的逻辑关系划分为若干个段，每个段都有一个段名
（在低级语言中，程序员使用段名来编程），每段从0开始编址.

2.内存分配规则:

以段为单位进行分配，每个段在内存中占据连续空间，但各段之间可以不相邻。

3.分段系统的逻辑地址结构

由段号（段名）和段内地址（段内偏移量〉所组成。

• 段号的位数决定了每个进程最多可以分几个段
• 段内地址位数决定了每个段的最大长度是多少

• 写程序时使用的段名[D]、[X]会被编译程序翻译成对应段号
• 单元A、单元B会被编译程序翻译成段内地址

2.段表

1.问题:

程序分多个段，各段离散地装入内存，为了保证程序能正常运行，就必须能从物理内存中找到各个逻辑段的存放位置。为
此，需为每个进程建立一张段映射表，简称“段表”。

2.段表的特点

记录逻辑段到实际存储地址的映射关系。

• 每个段对应一个段表项，其中记录了该段在内存中的起始位置（又称“基址”）和段的长度。
• 各个段表项的长度是相同的，由段号（隐含)，段长、基址组成。
• 段号可以是隐含的，不占存储空间

3.实现地址变换

1. 根据逻辑地址得到段号、段内地址
2. 判断段号是否越界。若S≥M，则产生越界中断，否则继续执行
3. 查询段表，找到对应的段表项，段表项的存放地址为F+S*段表项长度
4. 检查段内地址是否超过段长。若W>C，则产生越界中断，否则继续执行
5. 计算得到物理地址
6. 访问目标内存单元

4.分段，分页管理的对比

1.页是信息的物理单位。

分页的主要目的是为了实现离散分配，提高内存利用率。
分页仅仅是系统管理上的需要，完全是系统行为，对用户是不可见的。

2.段是信息的逻辑单位。

分段的主要目的是更好地满足用户需求。
一个段通常包含着一组属于一个逻辑模块的信息。
分段对用户是可见的，用户编程时需要显式地给出段名。

3.页的大小固定且由系统决定。

段的长度却不固定，决定于用户编写的程序。

• 分页的用户进程地址空间是一维的，程序员只需给出一个记忆符即可表示一个地址。
• 分段的用户进程地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时，既要给出段名，也要给出段内地址。
  

4.分段比分页更容易实现信息的共享和保护。

不能被修改的代码称为纯代码或可重入代码（不属于临界资源)，这样的代码是可以共享的。
可修改的代码是不能共享的(比如，有一个代码段中有很多变量，各进程并发地同时访问可能造成数据不一致)

分页面管理不是按逻辑模块划分的。这就很难实现共享。

5.访问一个逻辑地址需要几次访存?

• 分页（单级页表)∶第一次访存：查内存中的页表，第二次访存：访问目标内存单元。总共两次访存
• 分段：第一次访存：查内存中的段表，第二次访存：访问目标内存单元。总共两次访存

与分页系统类似，分段系统中也可以引入快表机构，将近期访问过的段表项放到快表中，这样可以少一次访问，加快地址变换速度。