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分段式存储的本质

分段式存储本质为按逻辑单元划分内存，段内连续，段间独立，实现高效管理

分段式存储的本质解析

分段式存储（Segmented Memory）是一种通过逻辑划分管理内存的技术，其核心是将程序或数据按照逻辑功能模块划分为多个段（Segment），每个段具有独立的属性（如起始地址、长度、访问权限），这种设计区别于分页式存储的固定大小划分，更注重逻辑完整性和语义关联性。

核心要素	说明
段的逻辑划分	程序被划分为代码段、数据段、栈段等，每个段对应不同的功能模块。
段表（Segment Table）	操作系统维护一张段表，记录每个段的基址（Base Address）、长度（Limit）、访问权限等。
段选择器（Selector）	通过段选择器（如16位标识符）查找段表，获取段的物理地址。
偏移量（Offset）	段内地址通过偏移量表示，与段基址组合形成完整的物理地址。

地址转换公式：
Physical Address = Base Address（段基址） + Offset（段内偏移）

本质差异：

段表（Segment Table）
- 每个段对应一个段表项（Segment Entry），包含：
  - Base Address：段在物理内存中的起始地址。
  - Limit：段的最大长度（偏移量上限）。
  - Access Byte：访问权限（读/写/执行）。
  - Type：段类型（代码段、数据段、系统段等）。
- 段表通常存储在内存的特定区域，CPU通过段寄存器（如x86中的CS、DS寄存器）指向段表。
段选择器（Segment Selector）
- 由索引字段和特权级字段组成，用于从段表中检索目标段。
- 在x86架构中，段选择器为16位，高13位为索引,低3位为特权级。

典型应用场景：

逻辑完整性优先
分段式存储的核心目标是保留程序的逻辑结构，
- 代码段必须完整存储，避免跨页分割导致指令跳转错误。
- 数据段（如数组）需连续存储,防止分页造成的碎片化访问。
动态分配与回收
- 段的大小在运行时动态确定，支持按需分配（如动态链接库加载）。
- 段的回收以逻辑模块为单位,减少内存碎片。
权限与隔离机制
- 通过段表项的访问字节（Access Byte）实现权限控制：
  - 只读代码段：禁止写操作。
  - 可写数据段：限制执行权限。
- 不同进程的段表相互隔离,保障内存安全性。
地址空间的二维映射
- 逻辑地址分为段选择器和段内偏移，形成“段号+偏移”的二维结构。
- 对比分页的一维页号+偏移,分段式更贴近程序员的视角。