4.4分段存储管理

1.分段系统的基本原理
程序通过分段(segmentation)划分为多个模块,每个段定义一组逻辑信息。如代码段(主程序段main,子程序段X)、数据段D、栈段S等。
2.段的特点

  • 每段有自己的名字(一般用段号做名),都从0编址,可分别编写和编译。装入内存时,每段赋予各段一个段号。
  • 每段占据一块连续的内存。(即有离散的分段,又有连续的内存使用)
  • 各段大小不等。
    地址结构:段号 + 段内地址
    段表:记录每段实际存放的物理地址
    3.段表与地址变换机构
    段是连续存放在内存中。段表中针对每个“段编号”记录:“内存首地址”和“段长”
    4.4分段存储管理
    同样有两次内存访问问题
    解决方法:设置联想寄存器,用于保存最近常用的段表项。
    4.4分段存储管理
    4.分段和分页的主要区别
  • 需求:分页是出于系统管理的需要,是一种信息的物理划分单位,分段是出于用户应用的需要,是一种逻辑单位,通常包含一组意义相对完整的信息。
  • 一条指令或一个操作数可能会跨越两个页的分界处,而不会跨越两个段的分界处。
  • 大小:页大小是系统固定的,而段大小则通常不固定。分段没有内碎片,但连续存放段产生外碎片,可以通过内存紧缩来消除。相对而言分页空间利用率高。
  • 逻辑地址: 分页是一维的,各个模块在链接时必须组织成同一个地址空间; 分段是二维的,各个模块在链接时可以每个段组织成一个地址空间。
  • 其他:通常段比页大,因而段表比页表短,可以缩短查找时间,提高访问速度。分段模式下,还可针对不同类型采取不同的保护;按段为单位来进行共享
    5.信息共享
    分段系统的突出优点:
    易于实现共享
    在分段系统中,实现共享十分容易,只需在每个进程的段表中为共享程序设置一个段表项。
    比较课本图。对同样的共享内容的管理上,很明显分段的空间管理更简单。分页的图涉及太多的页面划分和地址记录的管理。
    易于实现保护:
    代码的保护和其逻辑意义有关,分页的机械式划分不容易实现。
    6.段页式存储管理方式
    基本原理
    将用户程序分成若干段,并为每个段赋予一个段名。
    把每个段分成若干页
    地址结构包括段号、段内页号和页内地址三部分
    4.4分段存储管理

地址变换过程
4.4分段存储管理