# 4.4 基本分段存储管理

## 一、分段存储的基本概念

### 1.1 什么是分段

**分段**：按照程序的逻辑结构，将程序划分为若干个段（Segment），每个段有独立的地址空间，以段为单位进行分配。

### 1.2 段的划分

**段的类型**：
- 代码段：程序代码
- 数据段：全局变量、静态变量
- 栈段：局部变量、函数参数
- 堆段：动态分配内存

**段的特点**：
- 每个段有独立的逻辑意义
- 段的大小不固定
- 段内地址从0开始

### 1.3 地址结构

**逻辑地址**：
```
+----------------+----------------+
|     段号 S      |    段内偏移 d   |
+----------------+----------------+
```

**地址转换**：
- 逻辑地址 = (段号, 段内偏移)
- 物理地址 = 段基址 + 段内偏移

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## 二、段表

### 2.1 段表的作用

**段表**：记录每个段的基址和长度。

**段表项**：
- 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
- 访问权限：读/写/执行

### 2.2 段表的组织

**段表在内存中**：
- 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

### 2.3 地址转换过程

1. 根据逻辑地址获取段号和段内偏移
2. 检查段号是否越界
3. 根据段表基址和段号找到段表项
4. 检查段内偏移是否越界
5. 物理地址 = 段基址 + 段内偏移

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## 三、分页与分段的比较

| 特性 | 分页 | 分段 |
|-----|------|------|
| 划分单位 | 固定大小的页 | 可变大小的段 |
| 划分依据 | 物理划分 | 逻辑划分 |
| 用户可见性 | 不可见 | 可见 |
| 地址空间 | 一维 | 二维 |
| 内部碎片 | 有 | 无 |
| 外部碎片 | 无 | 有 |
| 共享 | 较难 | 容易 |
| 保护 | 较难 | 容易 |
| 大小 | 固定 | 可变 |

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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、考研重点

1. **分段的基本概念**：段、段号、段内偏移
2. **段表**：段表项的内容（基址、长度）
3. **地址转换过程**：段号检查、段长检查、物理地址计算
4. **分页与分段的比较**：划分单位、碎片、共享、保护
5. **段的共享与保护**：共享条件、越界保护、权限保护

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*下一节：4.5 段页式存储管理*