如果說推動存儲管理方式從固定分區到動態分區分配,進而又發展到分頁存儲管理方式的主要動力,是提高記憶體利用率,那么,引入分段存儲管理方式的目的,則主要是為了滿足用戶(程式設計師)在編程和使用上多方面的要求。在分段存儲管理方式中,作業的地址空間被劃分為若干個段,每個段定義了一組邏輯信息。例如,有主程式段 MAIN、子程式段 X、數據段 D 及棧段 S 等。每個段都有自己的名字。為了實現簡單起見,通常可用一個段號來代替段名,每個段都從 0開始編址,並採用一段連續的地址空間。段的長度由相應的邏輯信息組的長度決定,因而各段長度不等。整個作業的地址空間由於是分成多個段,因而是二維的,亦即,其邏輯地址由段號(段名)和段內地址所組成。
為了實現從進程的邏輯地址到物理地址的變換功能,在系統中設定了段表暫存器,用於存放段表始址和段表長度 TL。在進行地址變換時,系統將邏輯地址中的段號與段表長度TL 進行比較。若 S>TL,表示段號太大,是訪問越界,於是產生越界中斷信號;若未越界,則根據段表的始址和該段的段號,計算出該段對應段表項的位置,從中讀出該段在記憶體的起始地址,然後,再檢查段內地址 d 是否超過該段的段長 SL。若超過,即 d>SL,同樣發出越界中斷信號;若未越界,則將該段的基址 d 與段內地址相加,即可得到要訪問的記憶體物理地址。