操作系统-分页与分段

背景：
连续分配方式会形成许多“碎片”，虽然可通过“紧凑”方法将许多碎片拼接成可用的大块空间，但须为之付出很大的开销，如果允许将一个进程直接分散地装入到许多不相领接的分区中，便可充分地利用内存空间。基于这种思想而产生一下三种内存分配方式：

1. 分页储存管理方式：
   在该方式中，将用户程序地址空间分为若干固定大小的区域，称为“页”或“页面”。典型的页面大小为1KB。相应的，也将内存空间分为若干个物理块或页框（frame），页和块的大小相同。这样可将用户程序的任一页放入任一物理块中，实现了离散分配。

2. 分段储存管理方式：
   这是为了满足用户要求而形成的一种储存管理方式。它把用户程序的地址空间分为若干个大小不同的段，每段可定义一组相对完整的信息。在储存器分配时，以段为单位，这些段在内存中可以不相邻接，所以也同样实现了离散分配。

3. 两者的比较：

• 对程序员透明：分页透明，但是分段需要程序员显式划分每个段。
• 地址空间的维度：分页是一维地址空间，分段是二维的
• 大小是否可以改变：页的大小不可变，段的大小可以动态改变
• 出现的原因：分页主要用于实现虚拟内存，从而获得更大的地址空间；分段主要是为了使程序和数据可以被划分为逻辑上独立的地址空间并且有助于共享和保护

4. 段页式储存管理方式：
   这是分页和分段两种储存管理方式相结合的产物。程序的地址空间划分为多个拥有独立地址空间的段，每个段上的地址空间划分为大小相同的页。这样既拥有分段系统的共享保护，又拥有分页系统的虚拟内存功能。它兼具两者的优点，是目前应用较为广泛的一种储存管理方式。