# 4.10 请求分段管理方式

## 一、请求分段的基本原理

### 1.1 什么是请求分段

**请求分段**：在分段存储管理基础上，增加请求调段和段置换功能。

**特点**：
- 程序运行时，只需装入部分段
- 需要访问的段不在内存时，产生缺段中断
- 将所需段调入内存

### 1.2 与请求分页的区别

| 特性 | 请求分页 | 请求分段 |
|-----|---------|---------|
| 单位 | 页（固定大小） | 段（可变大小） |
| 分配 | 页框 | 连续内存区 |
| 碎片 | 内部碎片 | 外部碎片 |
| 置换 | 页面置换 | 段置换 |
| 共享 | 较难 | 容易 |
| 保护 | 较难 | 容易 |

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## 二、段表机制

### 2.1 段表项内容

| 字段 | 说明 |
|-----|------|
| 段基址 | 该段在内存中的起始地址 |
| 段长 | 该段的长度 |
| 状态位 | 该段是否在内存中 |
| 访问位 | 该段是否被访问过 |
| 修改位 | 该段是否被修改过 |
| 访问权限 | 读/写/执行 |
| 外存地址 | 该段在外存的地址 |

### 2.2 段表的组织

- 每个进程有一个段表
- 段表驻留在内存中
- 段表基址寄存器指向段表起始地址

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## 三、缺段中断

### 3.1 什么是缺段中断

**缺段中断**：访问的段不在内存时产生的中断。

### 3.2 缺段中断的处理过程

1. **保护CPU现场**
2. **检查内存**：
   - 如果有足够大的连续空间，直接调入
   - 如果没有，进行段置换
3. **段置换**（如果需要）：
   - 选择牺牲段
   - 如果修改位为1，写回外存
   - 释放内存空间
4. **段调入**：
   - 从外存读入段
   - 存入内存
5. **修改段表**：
   - 设置段基址
   - 设置状态位为1
   - 清除访问位和修改位
6. **恢复CPU现场**，重新执行被中断的指令

### 3.3 缺段中断与缺页中断的区别

| 特性 | 缺页中断 | 缺段中断 |
|-----|---------|---------|
| 单位 | 页 | 段 |
| 大小 | 固定 | 可变 |
| 内存要求 | 页框 | 连续空间 |
| 处理复杂度 | 简单 | 复杂 |
| 可能失败 | 少 | 多（内存碎片） |

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## 四、段的共享与保护

### 4.1 段的共享

**共享方式**：
- 多个进程的段表指向相同的物理段
- 代码段可以共享

**共享条件**：
- 只读段
- 可重入代码

### 4.2 段的保护

**越界保护**：
- 检查段号是否越界
- 检查段内偏移是否越界

**访问权限保护**：
- 读权限
- 写权限
- 执行权限

**环保护**：
- 内核环：最高权限
- 用户环：较低权限
- 只能向内环调用

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## 五、段置换算法

### 5.1 段置换的特点

- 段大小可变
- 需要连续内存空间
- 可能产生外部碎片

### 5.2 段置换算法

**与页面置换类似**：
- FIFO
- LRU
- Clock

**额外考虑**：
- 段大小
- 内存碎片
- 紧凑（Compaction）

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## 六、考研重点

1. **请求分段的基本原理**：部分装入、请求调段
2. **段表项内容**：状态位、访问位、修改位、外存地址
3. **缺段中断**：处理过程、与缺页中断的区别
4. **段的共享与保护**：共享条件、保护方式
5. **段置换**：特点、算法

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*第四章完，进入第五章：文件管理*