段式存储管理(Segmentation)
段式存储管理 这是一种顺应用户视角的内存管理机制 程序一定是由许多段代码、数据组成。“段”是自然的逻辑单元，例如： main program, procedure, function, method, object, local variables, global variables, common block, stack, symbol table, arrays
用户视角看程序
从逻辑地址观察“段” 1 4 2 3 1 2 3 4 用户空间 物理内存空间
段式管理的机制 一个逻辑地址划分成两部分： <段号, 段内偏移量> 段表(segment table) – 以段号为索引下标，将其映射至二维的物理地址 段表项内容包括 基地址 (base)– 记录该“段”在物理内存的首地址 界限 (limit) – 记录该“段”的长度
段式管理的机制(续) 段表基地址寄存器Segment-table base register (STBR) 指向内存中段表的首地址 段表长度寄存器Segment-table length register (STLR) 记录程序总段数，也表示段表项的总数 合法的段号 s 必须满足 s < STLR
示例
地址翻译
段式管理机制的分析 内存保护 每个段表项都有保护位： 有效位(1位)，有效位 = 0 无效段 特权位(2位)， read/write/execute
段式管理机制的分析(续) 内存分配 段的长度可变(区别于页)，内存分配面临dynamic storage-allocation问题 first fit/best fit/worst fit/etc. 碎片，external fragmentation
段式管理机制的分析(续) 重定位 可以动态重定位 借助段表实现 内存共享 以“段”为最小单位，支持进程间代码共享 进程必须给予共享段以相同的段号
例题 下图所示分别给出了段式或页式两种地址变换示意（假定段式变换对每一段不进行段长越界检查，即段表中无段长信息）。 （1）指出这两种变换各属于何种存储管理。 （2）计算出这两种变换所对应的物理地址。
例题 答案： （1）由上图所示中的逻辑地址结构可知：段或页的最大个数为32。那么，如果上图b所示是页式变换，则页表中的块号都超过了块号的最大值32，所以只能是段式变换。而上图a所示恰好满足页式变换（页表中的块号均小于32）。对于页式管理，由逻辑地址的位移量位数可知，一页的大小为2kB。 （2）对上图的页式地址变换，其物理地址为 12×2048+586=25162。 对上图的段式地址变换，其物理地址为 4000+586=4586。
END