请求页面调度 读操作系统概念第六版

       请求页面调度系统类似于分页系统加上交换。进程驻留在次级存储器上（通常为磁盘）。当需要执行进程时，将它换入内存。不过，不是将整个进程换入内存，而是使用lazy swapper。lazy swapper只有在需要页时，才将它调入内存。由于将进程看做一系列的页，而不是一个大的连续空间，因此使用“交换”从技术上来讲并不正确。交换程序对整个进程进行操作，而调页程序只是对进程的单个页进行操作。因此，在讨论有关请求页面调度时，需要使用调页程序而不是交换程序。

       当换入进程时，调页程序推测在该进程在此换出之前换出之前会用到那些页。调页程序不是换入整个进程，而是把那些必需的页调入内存。这样，调页程序就避免了读入那些不使用的页，也减少了交换时间和所需的物理内存空间。

       对这种方案，需要一定形式的硬件支持来区分那些页在内存里，那些页在磁盘上。有效-无效位可以用于这一目的。不过，现在当该位设置为“有效”时，该值表示相关的页既合法且也在内存中。当该位设置为“无效”时，该值表示相关的页为无效或者有效但是在磁盘上。对于调入内存的页，其页表条目的设置与平常一样；但是对于不在内存的页，其页表条目设置为无效，或包含该页在磁盘上的地址。

       注意如果进程从不试图访问标记为无效的页，那么并没有什么影响。因此，如果推测正确并且值调入所有真正需要的页，那么进程就可如同所有页都已调入一样正常运行。当进程执行和访问那些驻留在内存中的页时，执行会正常进行。

      但是当进程试图访问那些尚未调入到内存的页时，情况又如何呢？对标记为无效的访问会产生页错误陷阱。分页硬件，在通过页表转换地址时，会发现已设置了无效位，会陷入操作系统。这种陷阱是由于操作系统未能将所需的页调入内存（以试图减少磁盘传输开销和内存需求），而不是由于试图使用非法内存地址而引起的无效地址错误。必须纠正这一疏忽。

1：检查进程的页表（通常与PCB一起保存），以确定引用是合法还是非法的地址访问。

2：如果饮用非法，那么终止进程。如果引用有效但是尚未调入页面，那么现在应调入。

3：找到一个空闲帧。

4：调入一个磁盘操作，以便将所需要的页调入刚分配的帧。

5：当磁盘读操作完成后，修改进程的内部表和页表，以表示该页已在内存中。

6：重新开始因非法地址陷阱而中断的指令。进程现在能访问所需的页，就好像它似乎总在内存中。

      要注意由于出现错误时，保存了中断进程的状态（寄存器、条件代码、指令计数），因此能按完全相同的位置和地址重新开始执行进程，只不过现在所需要的页已在内存中且可以访问。