分段存储管理中物理地址是如何被分配的？

分段存储管理是一种内存管理方式，通过将程序划分为多个逻辑段，每个段都有独立的地址空间，这种方式有助于提高内存利用率和方便程序的设计与维护，以下将从分段存储管理的基本原理、分段与分页的比较、以及实际应用中的优缺点等方面进行详细阐述：

1、分段存储管理的基本原理

分段的概念：分段是将程序划分为多个逻辑段，每个段都是一个独立的内存区域，每个段的大小可以不同，并且可以独立地分配和释放，在分段存储管理方式中，每个段都有一个唯一的段名或标识符，通过段名或标识符可以访问该段的地址。

段表的作用：为了实现地址变换，分段系统引入了段表的概念，段表是一个数据结构，记录每个段的起始地址、长度等信息，当程序访问某个段时，系统会通过段表查找该段的起始地址，并根据访问的偏移量计算出实际的内存地址。

地址变换过程：在进行地址变换时，系统将逻辑地址中的段号与段表长度TL进行比较，若S>TL，表示段号太大，是访问越界，于是产生越界中断信号；若未越界，则根据段表的始址和该段的段号，计算出该段对应段表项的位置，从中读出该段在内存的起始地址，再检查段内地址d是否超过该段的段长SL，若超过，即d>SL，同样发出越界中断信号；若未越界，则将该段的基址d与段内地址相加，即可得到要访问的内存物理地址。

2、分段与分页的比较

基本思想：分段存储管理的基本思想是把程序按内容或过程（函数）关系分成段，每段有自己的名字，一个用户作业或进程所包含的段对应于一个二维线性虚拟空间，也就是一个二维虚拟存储器，段式管理程序以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把段式虚拟地址转换成实际的内存物理地址，分页存储管理的基本思想是用户程序的地址空间被划分成若干固定大小的区域，称为“页”，相应地，内存空间分成若干个物理块，页和块的大小相等，可将用户程序的任一页放在内存的任一块中，实现了离散分配。

地址结构：分段系统中的逻辑地址由段号和段内地址组成，而分页系统中的逻辑地址由页号和页内地址组成。

信息共享与保护：分段系统容易实现信息的共享和保护，因为段是信息的逻辑单位，分页系统虽然也能实现信息共享，但不如分段系统方便。

动态增长：分段系统能够更好地处理动态增长的数据段，而分页系统难以应对这种情况。

3、实际应用中的优缺点

优点：分段存储管理方式的优点在于它可以更好地支持模块化程序设计，方便程序的设计与维护，由于每个段的长度可以不同，因此可以更好地利用内存空间。

缺点：分段存储管理方式的缺点在于会产生较多的外部碎片，可能会导致内存空间的浪费。

4、例题解析

例题1：如以下段表所示，请将逻辑地址（0,125），（1,4096），（2,3800），（6,350）转换成物理地址。

解析：

（0,125）：0<=4,125<=10k,所以物理地址为：50*1024+125

（1,4096）：1<=4,但4096>3k,越界中断

（2,3800）：2<=4,3600<=5k,所以物理地址为：70*1024+3800

（6,350）：因为6>4,越界中断

5、相关问题与解答

问题1：什么是分段存储管理？

解答：分段存储管理是一种内存管理方式，它将程序划分为多个逻辑段，每个段都有独立的地址空间，这种方式有助于提高内存利用率和方便程序的设计与维护。

问题2：分段存储管理与分页存储管理有何区别？

解答：分段存储管理的基本思想是把程序按内容或过程（函数）关系分成段，每段有自己的名字，分页存储管理的基本思想是用户程序的地址空间被划分成若干固定大小的区域，称为“页”，分段系统容易实现信息的共享和保护，而分页系统虽然也能实现信息共享，但不如分段系统方便。

分段存储管理是一种有效的内存管理策略，它通过将程序划分为多个逻辑段，提高了内存利用率和程序设计的灵活性，它也存在一定的缺点，如可能产生外部碎片，在实际应用中，可以根据具体需求选择适合的内存管理方式，或者结合使用分段和分页的方式，以充分发挥各自的优势。

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