在计算机内存的地址空间中,段式存储管理是一种常见的策略。它将内存分成固定大小的片段,并在每个片段中存储不同的程序和数据。但是,每个程序和数据段在内存中的位置不能保证一定不变。因此,在使用段式存储管理时,需要进行地址转换。本文将通过一个例题,从多个角度介绍段式存储管理地址转换的相关知识。
1. 例题描述
假设存在一个段式存储管理的计算机系统,每个段的大小为256字节。一个16位地址由两部分组成,前8位表示段号,后8位表示段内偏移地址。现有一个程序段,起始地址为0101H,长度为305字节。请回答以下问题:
(1)该程序段需要占用几个段?
(2)该程序段结束地址是多少?
(3)该程序段偏移地址为100H的字节所在的物理地址是多少?
2. 地址转换原理
对于段式存储管理地址转换来说,需要将逻辑地址(由段号和段内偏移地址组成)转换为物理地址。具体的转换原理如下:
首先,将逻辑地址中的段号与段表中的内容比较,找到对应的段表项。段表项中保存了该段在内存中的起始地址和长度信息。
然后,将该段的起始地址加上段内偏移地址,即可得到该逻辑地址对应的物理地址。
在上述原理的基础上,我们可以解决上面的例题。
3. 例题解答
(1)该程序段需要占用两个段。
第一个段的起始地址为0101H,长度为155字节(256-0101=155),第二个段的起始地址为0200H,长度为150字节(305-155=150)。
(2)该程序段的结束地址为0200H。
即占用了两个段,其中第一个段从0101H开始,长度为155字节,第二个段从0200H开始,长度为150字节。
(3)该程序段偏移地址为100H的字节所在的物理地址为0301H。
首先,程序段占用的第一个段的起始地址为0101H,因此,段号为01H。在段表中,段号为01H的段表项内容为0101H。其次,该字节在程序段的偏移地址为100H,因此,逻辑地址为0110H。将逻辑地址所在的段的起始地址0101H加上偏移地址100H,即可得到物理地址0301H。
4. 总结
本文介绍了段式存储管理地址转换的原理和应用,并通过一个例题给出了解题方法和步骤。在实际应用中,需要注意段的大小和个数,以及段表的存储方式和内容,都会对地址转换带来影响。因此,需要深入理解段式存储管理的原理和特点,并掌握相关的计算方法和技巧。
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