一、基本原理
段式管理将程序的逻辑地址空间划分为若干段(Segment),如代码段、数据段、堆栈段等,每段有自己的名字,且每段长度可变。段式管理以段为单位进行内存分配,并通过段表记录每个段在内存中的起始地址(基地址)和长度。在程序执行时,通过地址转换机构将逻辑地址转换为物理地址。
二、地址转换
段式管理的地址转换过程如下:
从逻辑地址中提取段号和段内偏移量。 在段表中查找段号对应的基地址和段长。 检查段内偏移量是否超出段长,若超出则产生地址越界中断。 若未超出,则将基地址与段内偏移量相加,得到物理地址。
三、段表结构
段表是段式管理中的重要数据结构,用于记录每个段的基地址和段长。段表可以是单级表,也可以是多级表,以适应不同规模的程序。多级段表通过分级管理段表,减少了内存占用,提高了查找效率。
四、段式管理优缺点
优点: 符合编程逻辑:段的划分更符合程序的逻辑结构,如代码段和数据段。 灵活的内存保护:不同段可以有不同的保护属性,提高了内存保护的灵活性。 便于共享和动态链接:段式管理支持对具有完整逻辑功能的信息段进行共享和动态链接。
缺点: 外部碎片:由于段的大小不固定,可能导致外部碎片的产生。 复杂的地址转换:段表管理和地址转换相对复杂,需要更多的硬件支持。 五、应用场景 段式管理适用于需要频繁共享和动态链接的程序,如操作系统内核、数据库管理系统等。在这些应用中,段式管理能够提供灵活的内存保护和高效的内存管理。