段页式存储管理方式访问内存几次

段页式存储管理方式（Segmentation and Paging）是操作系统中一种常见的内存管理方式。在这种管理方式下，计算机内存（Memory）被分割为多个较小的部分，每个部分就是一个被称为“段”（Segment）的固定大小的逻辑单位，而每一个段又由多个大小相等的小块组成，这些小块是称为“页”（Page）的基本单位。这些页的大小通常为2的n次方个字节，通常为4KB或者8KB。由于这种管理方式的高效性质，它被广泛应用于许多处理器架构和现代操作系统中。在这篇文章中，我们将从多个角度来分析段页式存储管理方式并讨论它被访问内存的次数。

首先，我们来看看段页式管理方式的内部工作原理。在这种方式下，每个进程都有自己的存储空间，其中每一个存储空间都有多个固定大小的段，而每个段有不同的访问权限。这种存储管理方式通过将每个进程的虚拟地址空间分成多个段来管理，这些段可以是代码段、数据段或堆栈段等等。每个段通过一个段描述符（Segment Descriptor）来描述，而描述符包含了该段的基址、大小、访问权限和其他元数据。同时，每个段被分成多个大小相等的页，每个页使用虚拟页号（Virtual Page Number, VPN）进行索引，虚拟页号也可以看作是该页在虚拟地址空间中的位置。通过将段描述符和虚拟页号一起组合，计算机可以很快地找到物理内存中的实际地址。

接下来，让我们来看看在段页式管理方式下，访问内存的次数。为了让CPU读取一个特定的内存位置，需要多个步骤。首先，CPU将虚拟地址划分为页号和页内偏移。然后，CPU使用页号来访问这个虚拟地址存储在页表中的页表条目，以确定物理内存中的实际地址。此时，分为两种情况：

如果在段表中找到了页表条目的地址，则访问物理内存地址，完成NTD到物理地址（PTE to Physical Address）的转换，此时访问完毕并返回数据。

如果没找到，则说明访问的这个内存地址并没有在物理内存中找到，此时就需要访问外存（Virtual Memory）来找到相应的页，并将其调入物理内存中，再次访问物理内存地址，此时才完成NTD到物理地址（PTE to Physical Address）的转换，此时访问完毕并返回数据。

由于每次访问内存时都要进行地址转换，因此在段页式存储管理方式下，访问内存的次数要比直接寻址内存方式多。但是，由于访问的次数在页表中进行，所以对内存的访问速度很快。

还有一点需要注意的是，段页式管理方式并不是唯一的内存管理方式，但是它能够让操作系统更加灵活地分配内存，同时也方便页的清除、调入和维护。这种方式的性能比单一分段或单一分页的方式高，因为这种方式的页表只需要包含相对较小的页而不是整个存储空间。这种管理方式的一些缺点包括内存浪费和慢速访问高速内存。此外，在进行地址转换时，还需要做一些复杂的计算，例如分段逻辑地址和物理地址的转换以及虚拟页和实际页的检索。

总之，在访问内存时，段页式存储管理方式比直接寻址内存方式多了一些步骤，因此它需要更多的访问次数。但是，由于这种方式的页表中只包含相对较小的页，所以它很快，并且可以更加灵活地分配内存。在我们的计算机、智能手机、平板电脑等设备中，我们都可以看到其应用。我相信，在未来，段页式管理方式将会得到更加广泛的应用。