页式存储、段式存储、段页式存储和物理逻辑地址转换

在计算机系统中，为了管理内存并提供地址空间，通常会采用不同的存储管理方式，其中包括页式存储、段式存储、段页式存储以及物理逻辑地址转换。下面我们来逐一介绍这些概念和原理。

1. 页式存储

概念

页式存储是将主存分成大小相同的页，通常是固定大小的2的幂次幂，如4KB或8KB。程序的地址空间也被分成相同大小的页，当程序访问内存时，地址被划分成页号和页内偏移量，页号用于索引页表，从而得到物理内存地址。

特点

• 简化了地址转换，提高了内存的利用率。
• 由于页大小固定，可能会出现内部碎片。

在进行逻辑地址和物理地址转换时，只需要根据页表，将页号替换为块号（页帧号）即可，而后面的页内地址无需变动

题目：比如进程 P 有 6 个页面，页号分为是 0 到 5，页面大小为 4K，页表如下所示，已知逻辑地址为 5A29H，求十六进制的物理地址。
因为页面大小为 4K，4K = 2 的 12 次方，可得页内地址为 12 位。
已知逻辑地址为 5A29H，转换为二进制就是 0101 1010 0010 1001，后面的 12 位（1010 0010 1001）就是页内地址。
可得前面四位 0101 就是页号，查表可得块号为 6，转换二进制为 0110。
所以物理地址的二进制为 0110 1010 0010 1001，转换十六进制为 6A29H。

2. 段式存储

概念

段式存储将程序的地址空间划分成不同大小的段，每个段可以包含程序的一个逻辑单位，如代码段、数据段等。每个段有自己的长度和基地址，并且段的大小可以动态变化。

特点

• 更加灵活，适用于不规则的程序结构。
• 可以很好地支持动态分配和动态增长的数据结构。

段式存储的逻辑地址由段号和段内地址

3. 段页式存储

概念

段页式存储是将段式存储和页式存储结合起来的一种存储管理方式。程序的地址空间首先被划分成若干个段，每个段再被划分成若干个页。地址转换先通过段表将逻辑地址转换成线性地址，然后再通过页表将线性地址转换成物理地址。

特点

• 结合了段式存储和页式存储的优点，既可以提高内存的利用率，又能够灵活地管理程序的地址空间。

4. 物理逻辑地址转换

概念

物理逻辑地址转换是指将程序生成的逻辑地址转换成物理地址的过程。在页式存储和段页式存储中，地址转换通常由硬件的内存管理单元（MMU）完成。MMU根据页表或段表中的映射关系，将逻辑地址转换成物理地址，从而实现内存的访问。

特点

• 由硬件完成，速度较快。
• 可以通过修改页表或段表来实现地址空间的保护和共享。

以上是关于页式存储、段式存储、段页式存储和物理逻辑地址转换的简要介绍，这些存储管理方式在计算机系统中扮演着重要的角色，对于提高内存的利用率和系统的性能具有重要意义。