需求

從固定分割槽到動態分割槽,從分割槽方式到分頁方式發展提高了主存空間利用率。
而分段儲存管理的引入,則滿足使用者(程式設計師)程式設計和使用上的要求,這些要求其它各種儲存管理技術難以滿足。

需求解析：

• 在分頁儲存管理中,經連結編輯處理得到了一維地址結構的可裝配模組,這是從0開始編址的一個單一連續的邏輯地址空間,雖然作業系統可把程式劃分成頁面,但頁面與源程式無邏輯關係,也就難以實現對源程式以模組為單位進行分配、共享和保護。
• 而程式還存在一種分段結構：
  
  1. 一個程式由若干程式段(模組)組成，例如由一個主程式段、若干子程式段、陣列段和工作區段所組成
  2. 每個段都從“0”開始編址，每個段都有模組名，且具有完整的邏輯意義。
  3. 段與段之間的地址不連續，而段內地址是連續的。使用者程式中可用符號形式（指出段名和入口）呼叫某段的功能，程式在編譯或彙編時給每個段再定義一個段號。
  4. 可見這是一個二維地址結構,分段方式的程式被裝入實體地址空間後,仍應保持二維,這樣才能滿足使用者模組化程式設計的需要。
     具體分段圖如下所示：
     

基本原理

1. 段式儲存管理是以段為單位進行儲存分配，為此提供如下形式的兩維邏輯地址：
   段號：段內地址
2. 在分頁式儲存管理中，頁的劃分——即邏輯地址劃分為頁號和單元號是使用者不可見的，連續的使用者地址空間將根據頁框架（塊）的大小自動分頁；而在分段式儲存管理中，地址結構是使用者可見的，即使用者知道邏輯地址如何劃分為段號和單元號，使用者在程式設計時，每個段的最大長度受到地址結構的限制，進一步，每一個程式中允許的最多段數也可能受到限制.
   例如，PDP-11/45的段址結構為：段號佔3位，單元號佔 13 位，也就是一個作業最多可分8段，每段的長度可達 8K 位元組。

類似於頁表及其作業表，段表及其作業表如下所示：

地址轉換與儲存保護

流程圖如下所示：

段表表目實際上起到了基址/限長暫存器的作用。作業執行時通過段表可將邏輯地址轉換成絕對地址。由於每個作業都有自己的段表，地址轉換應按各自的段表進行。類似於分頁儲存器那樣，分段儲存器也設定一個段表控制暫存器，用來存放當前佔用處理器的作業的段表始址和長度。

在分段式儲存管理中，由於每個作業可以有幾個段組成，所以可以實現段的共享，以存放共享的程式和常數。所謂段的共享，事實上就是共享分割槽，為此計算機系統要提供多對基址/限長暫存器。於是，幾道作業共享的例行程式就可放在一個公共的分割槽中，只要讓各道的共享部分有相同的基址 /限長值就行了。