请求分页系统建立在基本分页基础上，为能支持存储器功能增加了请求调页和页面置换功能。

　　页面 作为调入和换出的基本单位。

1、请求分页的硬件支持

1.1、页表机制

　　页表将用户地址空间中逻辑地址变换为内存空间的物理地址。只将部分应用程序调入内存，页表增加若干项，详情如下：

 　　状态P：用于指示该页是否已调入内存，供程序访问参考；

　　访问字段A：记录本页在一段时间内被访问的次数，或记录记录本页最近有多长时间未被访问，供选择换出页面时参考；

　　修改为M：表示该页在调入内存后是否被修改过。M位供置换页面时参考。

　　外存地址：指出该页在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该页时参考。

1.2、缺页中断机构

1、缺页中断

　　请求分页系统中，当索要访问的页面不再内存时，产生缺页中断，请求OS将所缺的页面调入内存。

2、缺页中断的特点

　　缺页中断也需要保护CPU环境、分析中断原因、转入中断处理程序，恢复CPU等步骤，但与一般中断有区别：

2.1、在指令执行期间产生和处理中断信号

　　通常，CPU在一条指令执行完后，才检查是否有中断请求到达，若有，便去响应，否则继续执行下一条指令；

　　缺页中断时在指令执行期间。

2.2、一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断

1.3、地址变换机构

　　请求分页系统中的地址变换过程：

　　检索快表，若快表中有要访问的页，修改页表项中的访问位。对于写指令，需将位置修改成1，然后利用页表项给出的物理块号和页内地址形成物理地址。

　　若快表中未找到该页的页表项，到内存中查找页表，再从找到的页表项中的状态位P，判断该页是否已调入内存，若已调入内存，将此页的页表项写入快表，当快表已满，按某种算法确定页的页表项后，再写入该页的页表项；若该页尚未调入内存，产生缺页中断，请求OS从外存把该页调入内存。

2、内存分配策略和算法

　　请求分页系统中，内存分配策略可分为 固定 和 可变 策略；

　　进行置换时，可分为 全局置换 和 局部置换。

2.1、物理块的分配策略

　　固定内存分配局部置换：为每个进程分配一定数目的物理块，在整个运行期间不再改变，若发生缺页，在内存中的页面中选出一个换出，再调入一页，保证分配给该进程的内存空间不变。

　　可变分配全局置换：为每个进程分配一定数目的物理块，OS自身维护一个空闲物理块队列，若发生缺页，系统从空闲物理块队列中取出一个物理块分配给该进程，并将调入的页装入，当队列中的物理块用完，OS从内存中选择一页调出。

　　可变分配局部置换：为每个进程分配一定数目的物理块，若发生缺页，在内存中的页面中选出一个换出，若频繁的而发生缺页中断，系统为该进程分配若干个附加的物理块。

2.2、物理块的分配算法

1、平均分配算法

　　将所有可供分配的物理块平均分给各进程。

2、按比例分配算法

　　根据进程的大小按比例分配物理块。

3、优先权分配算法

　　根据进程的优先权分配物理块。

2.3、调页策略

1、调入页面的时机

1.1、预调页策略

　　预测为基础的预调页策略，将预计在不久之后会被访问的页面预先调入内存。

1.2、请求调页策略

　　进程在运行中需要访问某部分程序和数据，发现所在的页面不在内存，向OS提出请求将所需页面调入内存。

2、何处调入页面

　　请求分页系统中外存分为两部分：存放文件的文件区 和 存放对换页面的对换区。

　　对换区采用连续分配的方式，文件区采用离散分配方式，对换区的磁盘I/O比文件区高。

1、系统拥有足够的对换区空间

　　全部从对换区调入所需页面，提高调页速度。

　　进程运行前，将该进程有关文件从文件区拷贝到对换区。

2、系统缺少足够的对换区空间

　　不会被修改的文件从文件区调入，换出这些页面时，由于未被修改不必将它们换出，再调入时直接从文件区调入；

　　可能被修改的文件，换出时，调到对换区，需要时再从对换区调入。

3、页面调入过程

程序访问的页面不在内存中：

　　1、向CPU发出缺页中断，中断程序保留CPU环境，分析中断原因后转入缺页中断处理程序；

　　2、程序通过查找页表，得到该页在外存的物理块；

　　3、若此时内存能容纳新页，启动磁盘I/O将所缺之页调入内存，在修改页表；若内存已满，按某种置换算法从内存中换出一页，若该页已被修改，必须写回磁盘，然后将所缺的页调入内存；

　　4、修改页表中的表项，存在为设置为1，将此项写入快表。

　　在缺页调入内存后，利用修改后的页表，形成所要访问数据的物理地址，再去访问内存数据。

3、页面置换算法

　　进程运行时，发生缺页中断，需要将缺少的页面调入内存，此时内存无空闲空间，必须从内存中调出一页至磁盘的对换区。

　　在物理内存和对换区之间进行换入换出操作，把选择换出页面的算法 称为 页面置换算法。

3.1、最佳置换（OPT）算法

　　保障最低缺页率，每次选择淘汰最不可能再次被使用的页面、无法实现。

3.2、先进先出（FIFO）页面置换算法

　　保障顺序上的公平，每次选择淘汰最早进入内存的页面。

3.3、最近最久未使用（LRU）置换算法

　　保障时间和距离上的公平，每次选择淘汰最久最近未使用的页面、需要硬件支持，开销大

3.4、时钟置换算法NRU

　　保障性能和开销均衡，为页面设置访问位(0/1)，并链接成循环队列，进程访问页面后置为1。淘汰时为1置为0并跳过，为0时淘汰。最多需要两轮扫描

3.5、改进型时钟置换算法

　　额外考虑是否修改，保障最少I/O操作，增加修改位(0/1),第一轮找(0,0),第二轮找(0,1)并修改访问位为0，第三轮找(0,0),第四轮找(0,1)；最多需要四轮。