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。以段为单位进行分配,每个段在内存中占据连续空间,但各段之间可以不相邻，与 “分页” 最大的区别就是离散分配时所分配地址空间的基本单位不同

由于是按逻辑功能模块划分，用户编程更方便，程序的可读性更高

1. 逻辑地址结构

分段系统的逻辑地址结构由段号（段名）和段内地址（段肉偏移量）所组成。如:

31 $\cdots\cdots$ 16 15 $\cdots\cdots$ 0
段号 段内地址

段号的位数决定了每个进程最多可以分几个段，段内地址位数决定了每个段的最大长度是多少

若系统是按字节寻址的，段号占16位，因此在该系统中，每个进程最多有 $2^{16}=64K$个段，段内地址占16位，因此每个段的最大长度是 $2^{16}=64KB$。

2. 段表

程序分多个段,各段离散地装入内存,为了保证程序能正常运行,就必须能从物理内存中找到各个逻辑段的存放位置。为此,需为每个进程建立一张段映射表,简称 “段表”。

  1. 每个段对应一个段表项，其中记录了该段在内存中的起始位置（基址）和段的长度。

  2. 各个段表项的长度是相同的。

    某系统按字节寻址，采用分段存储管理，逻辑地址结构为(段号16位，段内地址16位)，因此用16位即可表示最大段长。物理内存大小为4GB(可用32位表示整个物理内存地址空间)。因此，可以让每个段表项占 16+32= 48位，即6B。由
    于段表项长度相同

    因此段号可以是隐含的，不占存储空间、若段表存放的起始地班为M，则K号段对应的段表项存放的地址为M+K*6

3. 地址变换

机器指令中的逻辑地址用二进制表示: 00000000000000100000000100000000

CPU 执行指令时需要将逻辑地址变换为物理地址

4. 分段&分页

  1. 页是信息的物理单位。

    分页的主要目的是为了实现离散分配,提高内存利用率。分页仅仅是系统管理上的需要,完全是系统行为,对用户是不可见的。

    段是信息的逻辑单位。

    分段的主要目的是更好地满足用户需求。一个段通常包含着一组属于一个逻辑模块的信息。分段对用户是可见的,用户编程时需要显式地给出段名。

  2. 页的大小固定且由系统决定。段的长度却不固定,决定于用户编写的程序。

  3. 分页的用户进程地址空间是一维的,程序员只需给出一个记忆符即可表示一个地址。

    分段的用户进程地址空间是二维的,程序员在标识一个地址时,既要给出段名,也要给出段内地址。

  4. 分段比分页更容易实现信息的共享和保护。

    不能被修改的代码称为纯代码或可重入代码(不属于临界资源),这样的代码是可以共享的。可修改的代码是不能共享的(比如,有一个代码段中有很多变量,各进程并发地同时访问可能造成数据不一致)

    页面不是按逻辑模块划分的很难实现共享:

    只需让各进程的段表项指向同一个段即可实现共享: