詳解段式存儲(chǔ)管理和段頁(yè)式存儲(chǔ)管理

一、段式存儲(chǔ)管理

1、分段

進(jìn)程的地址空間：按照程序自身的邏輯關(guān)系劃分為若干個(gè)段，每個(gè)段都有一個(gè)段名（在低級(jí)語(yǔ)言中，程序員使用段名來(lái)編程），每段從0開(kāi)始編址。

內(nèi)存分配規(guī)則：以段為單位進(jìn)行分配，每個(gè)段在內(nèi)存中占連續(xù)空間，但各段之間可以不相鄰。

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分段系統(tǒng)的邏輯地址結(jié)構(gòu)由段號(hào)（段名）和段內(nèi)地址（段內(nèi)偏移量）所組成。

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2、段表

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每一個(gè)程序設(shè)置一個(gè)段表，放在內(nèi)存,屬于進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)信息

3、地址變換

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4、段的保護(hù)

越界中斷處理

1.進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中，有時(shí)需要擴(kuò)大分段，如數(shù)據(jù)段。由于要訪問(wèn)的地址超出原有的段長(zhǎng)，所以發(fā)越界中斷。操作系統(tǒng)處理中斷時(shí) ，首先判斷該段的“擴(kuò)充位”，如可擴(kuò)充，則增加段的長(zhǎng)度；否則按出錯(cuò)處理

缺段中斷處理

檢查內(nèi)存中是否有足夠的空閑空間 ①若有，則裝入該段，修改有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，中斷返回 ②若沒(méi)有，檢查內(nèi)存中空閑區(qū)的總和是否滿足要求，是則應(yīng)采用緊縮技術(shù)，轉(zhuǎn) ① ；否則，淘汰一（些）段，轉(zhuǎn)①

5、段的動(dòng)態(tài)連接

為何要進(jìn)行段的動(dòng)態(tài)鏈接？

大型程序由若干程序段，若干數(shù)據(jù)段組成

進(jìn)程的某些程序段在進(jìn)程運(yùn)行期間可能根本不用

互斥執(zhí)行的程序段沒(méi)有必要同時(shí)駐留內(nèi)存

有些程序段執(zhí)行一次后不再用到

靜態(tài)鏈接花費(fèi)時(shí)間，浪費(fèi)空間

在一個(gè)程序運(yùn)行開(kāi)始時(shí)，只將主程序段裝配好并調(diào)入主存。其它各段的裝配是在主程序段運(yùn)行過(guò)程中逐步進(jìn)行的。每當(dāng)需要調(diào)用一個(gè)新段時(shí)，再將這個(gè)新段裝配好，并與主程序段連接。 頁(yè)式存儲(chǔ)管理：難以完成動(dòng)態(tài)鏈接，其邏輯地址是一維的

6、信息的保護(hù)與共享

這里主要與頁(yè)式存儲(chǔ)管理進(jìn)行一下對(duì)比。

分段比分頁(yè)更容易實(shí)現(xiàn)信息的共享和保護(hù)。

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純代碼舉例：比如，有一個(gè)代碼段只是簡(jiǎn)單的輸出“Hello World!”。

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7、頁(yè)式系統(tǒng)與段式系統(tǒng)的對(duì)比

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補(bǔ)充：

段長(zhǎng)是可變的，頁(yè)的大小是固定的。

分段存儲(chǔ)：段內(nèi)地址W字段溢出將產(chǎn)生越界中斷。

分頁(yè)存儲(chǔ)：段內(nèi)地址W字段溢出會(huì)自動(dòng)加入到頁(yè)號(hào)中。

8、總結(jié)

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二、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理

1、分頁(yè)、分段的有缺點(diǎn)分析

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2、基本思想

用戶程序劃分：按段式劃分（對(duì)用戶來(lái)講，按段的邏輯關(guān)系進(jìn)行劃分；對(duì)系統(tǒng)講，按頁(yè)劃分每一段）

邏輯地址：

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內(nèi)存劃分：按頁(yè)式存儲(chǔ)管理方案

內(nèi)存分配：以頁(yè)為單位進(jìn)行分配

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3、邏輯地址結(jié)構(gòu)

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4、段表頁(yè)表

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5、地址轉(zhuǎn)換

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6、評(píng)價(jià)

優(yōu)點(diǎn)：

保留了分段和請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理的全部?jī)?yōu)點(diǎn)

提供了虛存空間，能更有效利用主存

缺點(diǎn)：

增加了硬件成本

系統(tǒng)復(fù)雜度較大

7、總結(jié)

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