Какие ограничения налагаются на размер сегмента?

Всё зависит от топологии

Сегмент предназначен для ускорения работы, для пересылки данных большими порциями между дисковой и оперативной памятью, а также для организации защиты и разделения памяти в многопрограммной среде. .
Ускорение работы достигается за счет упрощения адресации, когда размер сегмента-блока известен системе заранее и она не занимается вычислением его границ. Используется относительная адресация. Но система контролирует изменение программных адресов так, чтобы не было обращений программы к сегментам других программ.
Слишком большой размер сегмента приводит к неэффективному расходованию памяти,
Малый размер сегмента приводит к увеличению числа пересылок сегментов при работе с виртуальной оперативной памятью что замедляет работу.
Исходя из этих соображений размер сегмента выбирается как (2^n)*512 байт.
то есть 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32 кб.
Размер сегмента должен быть таким, чтобы наибольший его относительный адрес, то есть смещение, поместился в соответствующем сегментном регистре ( размер регистра 2,4 6, 8 байтов).