计算机组成原理之段式虚拟存储器、段式虚拟存储器中如何定义和实现段、段式虚拟存储器中每个段包含哪些信息

1、计算机组成原理之段式虚拟存储器

关于计算机组成原理中的段式虚拟存储器，可以归纳如下：

段式虚拟存储器是虚拟存储器的一种形式，它将内存划分为多个段，每个段包含了一组逻辑上相关的地址。
段的大小可以不同，由程序的逻辑结构决定。
段式虚拟存储器通过段表来实现虚拟地址到物理地址的映射。段表记录了每个段在主存中的起始地址和段的长度等信息。
当CPU需要访问某个虚拟地址时，会首先通过段表找到对应的段，然后根据段内的偏移量计算出实际的物理地址。
段式虚拟存储器的优点是易于实现内存的共享和保护，因为每个段都有明确的起始地址和长度，可以方便地控制访问权限。
但其缺点是可能产生外部碎片，因为段的大小不是固定的，可能导致内存空间无法被充分利用。
综上所述，段式虚拟存储器是计算机组成原理中的一个重要概念，它通过段表实现虚拟地址到物理地址的映射，为程序提供了一个逻辑上连续且大小可变的内存空间。

2、段式虚拟存储器中如何定义和实现段

段的定义：
段是按照程序的逻辑结构划分的长度可以动态改变的区域。程序员通常会把子程序、操作数和常数等不同类型的数据划分到不同的段中，每个程序可以包含多个相同类型的段。

段的实现：
段表：为了实现段式虚拟存储，需要一个段表来记录每个段的信息。段表实际上是程序的逻辑结构段与其在主存中所放的位置之间的关系对照表。段表的每个表项对应一个段，包含段号、装入位（有效位，指明该段是否已经调入实存）、段起点（段起址，指明该段在实存中的首地址）和段长（记录该段的实际长度）等信息。
地址变换：段式虚拟存储器的地址变换通过段表来实现。CPU访问内存时，会给出逻辑地址，这个地址由段号和段内地址（偏移量）组成。系统通过查找段表，找到对应的段起点和段长，然后检查段内地址是否越界。如果没有越界，就将段起点和段内地址相加，得到实际的物理地址。

3、段式虚拟存储器中每个段包含哪些信息

段式虚拟存储器中每个段包含的信息主要有：
段号（或段名）：用于唯一标识一个段。
段的长度：记录该段的实际长度，确保访问时不会越界。
段的起始地址：该段在主存中的起始位置。
此外，根据需要还可以在段表中增加其他信息，如段的访问方式（可读可写、只读、只能执行等）、是否已经装入主存的标志、该段程序是否被修改过的标志等。这些信息在地址映像过程中可能用不上，但可以用于地址变换过程中的其他目的。