Если запись в таблице страниц указывает на то, что страница недоступна, и ее бит копирования при записи установлен, выступая поводом для отказа системы защиты, допустим, что система при обращении к странице сначала обрабатывает отказ из-за недоступности данных (обратная очередность рассматривается в упражнении 9.17). Несмотря на это, программа обработки отказа системы защиты все равно обязана убедиться в доступности страницы, поскольку при установке блокировки на область программа может приостановиться, а "сборщик" страниц тем временем может выгрузить страницу из памяти. Если страница недоступна (бит доступности сброшен), программа немедленно завершит работу и процесс получит отказ из-за недоступности данных. Ядро обработает этот отказ, но процесс вновь получит отказ системы защиты. Более чем вероятно, что заключительный отказ системы защиты будет обработан без каких-либо препятствий и помех, поскольку пройдет довольно значительный период времени, прежде чем страница достаточно "созреет" для выгрузки из памяти. Описанная последовательность событий показана на Рисунке 9.27.
алгоритм pfault /* обработка отказа системы защиты */
входная информация: адрес, по которому получен отказ
выходная информация: отсутствует
{
найти область, запись в таблице страниц, дескриптор дискового блока, связанные с адресом, по которому получен отказ, заблокировать область;
if (страница недоступна в памяти)
goto out;
if (бит копирования при записи не установлен)
goto out; /* программная ошибка — сигнал */
if (счетчик ссылок на страничный блок › 1)
{
выделить новую физическую страницу;
скопировать в нее содержимое старой страницы;
уменьшить значение счетчика ссылок на старый страничный блок;
перенастроить запись таблицы страниц на новую физическую страницу;
}
else { /* убрать страницу, поскольку она никем больше не используется */
if (копия страницы имеется на устройстве выгрузки)
освободить место на устройстве, разорвать связь со страницей;
if (страница находится в хеш-очереди страниц)
убрать страницу из хеш-очереди;
}
в записи таблицы страниц установить бит модификации, сбросить бит копирования при записи;
пересчитать приоритет процесса;
проверить, не поступали ли сигналы;
out:
снять блокировку с области;
}
Рисунок 9.25. Алгоритм обработки отказа системы защиты
Рисунок 9.26. Отказ системы защиты из-за установки бита копирования при записи
Перед завершением программа обработки отказа системы защиты устанавливает биты модификации и защиты, но сбрасывает бит копирования при записи. Она пересчитывает приоритет процесса и проверяет, не поступали ли за время ее работы сигналы, предназначенные процессу, в точности повторяя то, что делается по завершении обработки отказа из-за недопустимости данных.
Рисунок 9.27. Взаимодействие отказа системы защиты и отказа из-за недоступности данных
9.2.4 Замещение страниц на менее сложной технической базе