分段

分段：程序的分段地址空間，分段尋址方案 兩個問題

分段 ：是更好分離和共享

左邊是有序的邏輯地址，右邊是無序的物理地址，然后需要有一種映射的關系（段關聯機制）

各個程序的分配相應的地址

邏輯地址是內存上的，物理地址是硬盤上的

段 機制的硬件實現方案 ：

程序是由若干個邏輯分段組成的，如可由代碼分段、數據分段、棧段、堆段組成。不同的段是有不同的屬性的，所以就用分段（Segmentation）的形式把這些段分離出來。

分段機制下，虛擬地址和物理地址是如何映射的？

分段機制下的虛擬地址由兩部分組成，段選擇因子和段內偏移量

段選擇因子和段內偏移量：

• 段選擇子就保存在段寄存器里面。段選擇子里面最重要的是段號，用作段表的索引。段表里面保存的是這個段的基地址、段的界限和特權等級等。

• 虛擬地址中的段內偏移量應該位于 0 和段界限之間，如果段內偏移量是合法的，就將段基地址加上段內偏移量得到物理內存地址。

在上面，知道了虛擬地址是通過段表與物理地址進行映射的，分段機制會把程序的虛擬地址分成 4 個段，每個段在段表中有一個項，在這一項找到段的基地址，再加上偏移量，于是就能找到物理內存中的地址，如下圖：

如果要訪問段 3 中偏移量 500 的虛擬地址，我們可以計算出物理地址為，段 3 基地址 7000 + 偏移量 500 = 7500。

分頁：

在分段機制中，尺寸是可變的，分頁中尺寸是不可變的；

物理（頁）幀的地址尋址方式：

（3,6），3表示的是幀號，幀的偏移量是6；

計算地址就是：2的9（幀的大小空間）次方乘以3（幀號），加上6（幀的偏移量）

邏輯頁的地址尋址方式：

、有個tlb 存了頁號和幀號的對應關系

具體步驟：

總結一下，對于一個內存地址轉換，其實就是這樣三個步驟：

• 把虛擬內存地址，切分成頁號和偏移量；

• 根據頁號，從頁表里面，查詢對應的物理頁號；

• 直接拿物理頁號，加上前面的偏移量，就得到了物理內存地址。

段頁式內存管理

內存分段和內存分頁并不是對立的，它們是可以組合起來在同一個系統中使用的，那么組合起來后，通常稱為段頁式內存管理。

段頁式內存管理實現的方式：

• 先將程序劃分為多個有邏輯意義的段，也就是前面提到的分段機制；
• 接著再把每個段劃分為多個頁，也就是對分段劃分出來的連續空間，再劃分固定大小的頁；

這樣，地址結構就由段號、段內頁號和頁內位移三部分組成。

用于段頁式地址變換的數據結構是每一個程序一張段表，每個段又建立一張頁表，段表中的地址是頁表的起始地址，而頁表中的地址則為某頁的物理頁號，如圖所示：

段頁式地址變換中要得到物理地址須經過三次內存訪問：

• 第一次訪問段表，得到頁表起始地址；
• 第二次訪問頁表，得到物理頁號；
• 第三次將物理頁號與頁內位移組合，得到物理地址。

可用軟、硬件相結合的方法實現段頁式地址變換，這樣雖然增加了硬件成本和系統開銷，但提高了內存的利用率。