# Demand Paging

## 定義
1. 一個page，當有需要的時候，才load到memory裏頭
- 減少I/O
- 減少對memory的需求，能有更多的user
2. 一個page被需要時機為，當有==reference==指到它
- invalid reference -> abort
- not in memory -> page fault
3. pure demand paging
- Start a process with ==no== page
- 只有被需要才送到memory
4. prepaging
- 預測哪些page將被使用，將他們置換進來
- 避免pure demand paging一開始大量的page fault

## Support
1. ==Swapper==（midterm scheduler）管理整個process
2. ==Pager==管理一個process中的各個page
3. Hardware
- ==Page Table==：valid-invalid bit （in or not in memory）
- ==Secondary memory==（swap space, backing store）：disk

## Page Fault
Note：page fault OS造成的；segmentation fault user造成的

第一次reference會引發trap給OS（page fault trap）
### STEP
1. OS查看PCB所指到的page table
- Invalid reference -> abort
- not in memory -> continue
2. 找一個空的frame
3. 將page從disk swap進frame
4. 重設page table，valid bit = 1
5. 重新執行指令

## Page Replacement
發生page fault，但是沒有free frame時，需要置換

### STEP
1. swap一個frame回去backing store（replacement algorithms）
2. swap目標page進來frame

## Demand Paging Performance

### Effective Access Time (EAT): (1 – p) x ma + p x pft
1. Parameter
- p：page fault rate
- ma：mem. access time
- pft：page fault time
2. 存取時間會正比於page fault time（因為page fault time所花時間大）
3. program通常都是locality的reference（access在附近的memory） ---> 一個page fault會帶進4KB的memory content，降低page fault發生的機會
4. page fault time的組成
- page-fault ==interrupt==
- **read page from disk最耗時**
- restart process