3.5 段页式存储

1. 地址空间

1.1. 物理地址空间

为了更好的管理内存，操作系统将内存的的每个字节编址，形成了物理地址空间。 这个空间最大就是内存的大小

1.2. 虚拟地址空间

为了解决内存不够用的问题，操作系统的虚拟内存技术将所有的存储设备的每个字节编址，形成了虚拟地址空间，这也是进程看到的逻辑地址空间 这个地址空间理论上可以达到2^CPU位数-1，当然实际范围则是MIN(内存+外存容量之和, 2^CPU位数-1)

2. 存储管理

就是进程逻辑地址空间和实际的物理地址空间按什么单位划分，才能更好管理

3. 页式存储管理

将进程逻辑空间分成若干等大小的页面，将物理内存空间分成同等页面大小的物理块，以页面为单位把进程的页面装进物理内存中的页面中

3.1. 页面

进程逻辑空间的页面过大的话难以找到合适的内存块分配，过小的话会产生内存碎片，通常是512B-8K。

3.2. 页表

我们需要知道进程的页面分配到内存的哪块页面上，页面用来记录物理空间和逻辑空间的映射关系 如上图，就是把进程逻辑空间中的页面1映射到物理内存的第1个块

3.3. 问题

如果有一段连续的逻辑分布在多个页面中，将大大降低执行效率

4. 段式存储管理

将进程逻辑空间分成若干非等大小的段（段的大小由连续逻辑的大小决定），将物理内存空间分成同等段大小的物理块，以段为单位把进程的段装进物理内存中的段中

4.1. 段表

如上图，把进程逻辑地址空间的段1映射到物理内存基址为10K，段长为30K的地方

4.2. 问题

会产生内存碎片

4.3. 段 VS 页

	页	段
单位	物理单位	逻辑单位
目的	为了更好的管理物理内存	为了更好的适应进程的需求
页、段大小	页大小由硬件决定	段长度可以动态变化
页、段表	页表信息是一维的	段表信息是二维的

5. 段页式存储管理

综合了页和段的优点，页可以有效提高内存利用率，段可以更好满足用户需求

先将逻辑空间按段式管理分成若干非等大小的段，再把段内空间按页式管理分成若干等大小的页，将物理内存空间分成同等页面大小的物理块，以页面为单位把进程的页面装进物理内存中的页面中

6. 参考

• 搞定操作系统面试，看这篇就够了（一） - 掘金
• 搞定操作系统面试，看这篇就够了（二） - 掘金