试题 1
试题正文
已知某系统采用段式存储管理。假如一个进程的段表如下所示，其中存在位为1表示段在内存，为0表示段不在内存，存取控制字段中W表示可写，R表示可读，E表示可执行。对下面的指令，在执行时会产生什么样的结果？
答案：(惩罚系数: 0 %)
段表
| 段号 | 存在位 | 起始地址 | 段长 | 存取控制 |
| 0 | 1 | 2000 | 617 | R |
| 1 | 0 | 8000 | 173 | R |
| 2 | 1 | 5000 | 874 | R |
| 3 | 1 | 7000 | 523 | W |
| 4 | 1 | 4000 | 389 | R |
| 5 | 1 | 1000 | 496 | R |
请根据上面段表，设置以下每条指令执行的结果。如果不发生中断，需要计算出指令中逻辑地址对应的物理地址。空白处不得分。
✅段式存储管理的核心知识点
1️⃣段号是否合法（段号越界）
每条指令访问的地址由段号 + 段内偏移地址组成。
若访问的段号不存在或超过进程段表范围→段号越界异常。
2️⃣段是否在内存（存在位 valid bit）
每个段都有一个存在位（Valid/Invalid）：
1 → 段已调入内存
0 → 段未调入内存，要发生 “缺段中断”
缺段中断让操作系统把该段调入内存。
（注意：只是“未在内存”≠访问非法，只是需要中断调页。）
3️⃣访问权限检查（R/W/E 权限）
段表中含有访问控制字：
R：只读
W：可读可写
E：可执行
访问权限如下：
| 操作 | 必须具备权限 |
|---|---|
| LOAD（读） | R 或 W |
| STORE（写） | W |
| JMP（跳转） | E |
如果试图执行不允许的访问类型 →保护性中断（Protection Fault）
4️⃣段内偏移是否合法（越界检查）
每个段有一个段长 limit
若偏移地址 ≥ 段长→段内越界中断（Address Out-of-Bounds）
段号合法 ≠ 段内偏移合法。
5️⃣段表项中给出物理基址（Base）
若段号合法、段存在、权限正确、偏移合法，则：
物理地址 = 段基址 + 段内偏移地址
这一步在所有检查都通过后才进行。
6️⃣各种中断类型的适用情况
| 中断类型 | 产生原因 |
|---|---|
| 段号越界中断 | 段号无效、段不存在 |
| 缺段中断 | 段号合法但存在位=0（段不在内存） |
| 段内越界中断 | 段在内存但偏移超出段长 |
| 保护性中断 | 访问权限不符（如读不可读段、写不可写段、跳转不可执行段） |
| 无中断 | 全部检查通过 |
7️⃣JMP 的特殊性
JMP 指令访问的是指令段，需要执行权限（E）
若跳转目标段没有执行权限 → 保护性中断
若偏移超界 → 段内越界中断
特点：JMP 不产生物理地址输出，因为它改变的是下一条指令的逻辑地址。
8️⃣LOAD / STORE 的判断流程
LOAD（读取）
必须满足：
段号合法
段在内存（否则缺段）
偏移合法
段权限允许读（R 或 W）
→ 访问成功，可计算物理地址
STORE（写入）
必须满足：
段号合法
段在内存
偏移合法
段权限必须为 W
→ 否则保护性中断
9️⃣段式管理的本质：逻辑地址二元结构
逻辑地址 =(段号 s, 段内偏移 d)
段表查找流程：
段号 s 合法吗？
s 的段是否在内存？
权限是否允许该操作？
d 是否小于段长？
物理地址 = 基址 + d
任何一步不通过都会导致不同类型的中断。
🔟总结性框架（超级重要）
执行一条指令时的判断顺序：
段号合法性检查（越界中断）
段是否在内存（缺段中断）
访问权限检查（保护性中断）
段内偏移检查（越界中断）
生成物理地址（只有全部合法时）
