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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):

  1. 访问段表
  2. 访问页表
  3. 访问数据

交互可视化

加载可视化中...

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
031000
152000
223000

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。