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段页式管理
考情分析
段页式管理在 408 真题中偶有考查,主要考地址结构和访存次数。属于 🔥 中频考点。
分段方便共享但有外碎片,分页消除外碎片但共享不便——段页式把两者的优势结合到一起,代价是多查一级表、多一次访存。
段页式的思想
段页式结合了分段和分页的优点:
- 先分段:按用户逻辑结构分段,获得共享和保护的便利
- 再分页:每个段内再按固定大小分页,消除外碎片
类比来看:先按章节拆书(分段),再把每章裁成统一大小的卡片(分页),查找时先定位章节再定位卡片。
逻辑地址结构
|← 段号 S →|← 段内页号 P →|← 页内偏移 W →|地址由三部分组成,是二维的(用户看到段号和段内偏移,页号对用户透明)。
地址变换过程
三次访存(无 TLB 时):
- 访问段表
- 访问页表
- 访问数据
交互可视化
段表结构
段页式的段表中不再记录段基址,而是记录该段的页表起始地址和页表长度:
| 段号 | 页表长度 | 页表起始地址 |
|---|---|---|
| 0 | 3 | 1000 |
| 1 | 5 | 2000 |
| 2 | 2 | 3000 |
三种管理方式对比
| 特性 | 分页 | 分段 | 段页式 |
|---|---|---|---|
| 划分方式 | 固定大小页 | 按逻辑分段 | 先分段再分页 |
| 地址空间 | 一维 | 二维 | 二维 |
| 碎片 | 内碎片 | 外碎片 | 内碎片 |
| 共享保护 | 不方便 | 方便 | 方便 |
| 访存次数(无TLB) | 2次 | 2次 | 3次 |
考研高频考点
- 🔥🔥 段页式的地址结构(三部分)
- 🔥🔥 段页式的访存次数(3次,有TLB可减少)
- 🔥 段页式结合了分段和分页的优点
到这里,基本的内存管理方式(连续分配、分页、分段、段页式)已经讲完了。但它们都要求进程全部装入内存——如果内存不够大怎么办?下篇进入虚拟内存的世界。