Обработка страничного прерывания

· Аппаратное обеспечение переключает систему в режим ядра, сохраняя счетчик команд в стеке.

· Запускается написанная на ассемблере программа, сохраняющая основные регистры и другую изменяющуюся информацию, защищая ее от разрушения операционной системой. Эта программа вызывает операционную систему как процедуру.

· Операционная система обнаруживает, что произошло страничное прерывание, и пытается найти необходимую виртуальную страницу. Часто требуемую информацию содержит один из аппаратных регистров. Если нет, операционная система должна достать из стека счетчик команд, выбрать инструкцию и программно проанализировать ее, чтобы определить, что она делала в тот момент, когда случилась ошибка.

· Как только становится известен виртуальный адрес, вызвавший прерывание, система проверяет, имеет ли силу этот адрес и согласуется ли защита с доступом. Если нет, то процессу посылается сигнал или процесс уничтожается. Если адрес действителен и не произошло ошибки защиты, система проверяет наличие свободных страничных блоков. Если свободных блоков нет, запускается алгоритм замещения страниц, выбирающий жертву.

· Если выбранный страничный блок «грязный», страница заносится в график записи на диск и происходит переключение контекста, приостанавливающее вызвавший прерывание процесс и позволяющее работать другому процессу до тех пор, пока не будет выполнен перенос страницы на диск. В любом случае блок отмечается как занятый, чтобы предотвратить его использование в других целях.

· Как только страничный блок очищается (или немедленно, или после записи на диск), операционная система ищет адрес на диске, где находится требуемая страница, и планирует дисковую операцию для ее переноса в память. Во время загрузки страницы процесс, вызвавший прерывание, все еще приостановлен и выполняется другой пользовательский процесс, если такой доступен.

· Когда дисковое прерывание отмечает, что страница поступила в память, обновляется таблица страниц, отражая ее позицию, а блок помечается, как находящийся в нормальном состоянии.

· Прерванная команда возвращается к тому состоянию, с которого она начиналась, и значение счетчика команд приостановленного процесса (в стеке или в системной ячейке памяти) корректируется так, чтобы указывать на эту команду

· Прерванный процесс вносится в график, и операционная система возвращает управление ассемблерной процедуре, вызывавшей ее.

· Эта процедура перезагружает регистры и другую информацию о состоянии и возвращает управление в пользовательское пространство для продолжения выполнения пользовательской программы, как если бы никакого прерывания не происходило