操做系统——段式存储管理、段页式存储管理

1、段式存储管理

一、分段

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，每一个段都有一个段名（在低级语言中，程序员使用段名来编程），每段从0开始编址。

内存分配规则：以段为单位进行分配，每一个段在内存中占连续空间，但各段之间能够不相邻。

 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。

 

 

 二、段表

每个程序设置一个段表，放在内存,属于进程的现场信息

三、地址变换

 

 四、段的保护

越界中断处理
      进程在执行过程当中，有时须要扩大分段，如数据段。因为要访问的地址超出原有的段长，因此发越界中断。操做系统处理中断时 ，首先判断该段的“扩充位”，如可扩充，则增长段的长度；不然按出错处理

缺段中断处理

检查内存中是否有足够的空闲空间
   ①如有，则装入该段，修改有关数据结构，中断返回
   ②若没有，检查内存中空闲区的总和是否知足要求，是则应采用紧缩技术，转 ① ；不然，淘汰一（些）段，转①

五、段的动态链接

为什么要进行段的动态连接？
大型程序由若干程序段，若干数据段组成
进程的某些程序段在进程运行期间可能根本不用
互斥执行的程序段没有必要同时驻留内存
有些程序段执行一次后再也不用到
静态连接花费时间，浪费空间

在一个程序运行开始时，只将主程序段装配好并调入主存。其它各段的装配是在主程序段运行过程当中逐步进行的。每当须要调用一个新段时，再将这个新段装配好，并与主程序段链接。
页式存储管理：难以完成动态连接，其逻辑地址是一维的

 

六、信息的保护与共享

这里主要与页式存储管理进行一下对比。

分段比分页更容易实现信息的共享和保护。

 

 纯代码举例：好比，有一个代码段只是简单的输出“Hello World!”。

七、页式系统与段式系统的对比

补充：

段长是可变的，页的大小是固定的。

分段存储：段内地址W字段溢出将产生越界中断。

分页存储：段内地址W字段溢出会自动加入到页号中。

 八、总结

 

2、段页式存储管理

一、分页、分段的有缺点分析

 

 二、基本思想

用户程序划分：按段式划分（对用户来说，按段的逻辑关系进行划分；对系统讲，按页划分每一段）

逻辑地址：

 内存划分：按页式存储管理方案
 内存分配：以页为单位进行分配

 

 三、逻辑地址结构

 

 四、段表页表

 五、地址转换

 

 

六、评价

优势：
保留了分段和请求分页存储管理的所有优势
提供了虚存空间，能更有效利用主存

缺点：
增长了硬件成本
系统复杂度较大

 

七、总结