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操作系统（day12）-- 基本分段存储，段页式存储

news 2025/9/13 23:29:59

基本分段存储管理方式

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不会产生内部碎片，会产生外部碎片

分段

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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，每段从0开始编址
分段存储管理方式中一个段表项由段号（隐含）、段长、基地址

分段的段表项固定是6B
因为每一个段表项需要记录段长（分页不需要记录页长，因为固定是4K，而分段不固定），和一个基址（也不能记录块号，因为内存的也不是按照分页那样固定的分块了）；而32位的分段逻辑地址，后面16位统计了一个段最长多大，因此段表项的段长用16个二进制位（即2B）就可以统计最大段长的情况，而基址取决于内存的大小，一个4GB的内存的基地址，最大也就用32位二进制就可以表示（4B），所以一个段表项就是段长（2B）+基址（4B）固定6B就可以表示了，

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分段比分页更容易实现信息的共享和保护。
判断不是变量那种可变的代码段，就可以被共享，只需要将各进程的段表项只想同一个段即可实现

分段、分页管理对比

- 分页管理方式是从计算机地角度考虑设计的，目的是提高内存利用率，提升计算机的性能。分页通过硬件机制实现，对用户完全透明。
- 分段管理方式的提出则考虑了用户和程序员，以满足方便编程、信息保护和共享、动态增长及动态链接等多方面的需要，对用户是可见的。
- 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（32位的逻辑地址）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（因为不再是按照分页那种系统自动给你分割，你的逻辑地址在哪个页，它只需要除页面大小即可，分段的大小是程序员自己控制的，因此任何一个地址，都需要给出段号和段内地址）
- 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。