Page-Buffering Algorithms
Page-buffering algorithms 有三個策略：
1. 保留一個 free frame pool
問題背景：標準的 page replacement 流程是：
- 選出 victim frame
- 把 victim 寫回 disk（若 dirty）
- 讀入新頁面
這樣要等兩次 disk I/O 才能 restart process，很慢。
解法：預先維護一個「空閒 frame 的池子」。發生 page fault 時：
- 先從 pool 拿一個 free frame，立即把新頁讀進來
- 同時才慢慢把 victim 寫出去
→ Process 可以更早 restart，不用等 victim 寫完
也就是讓 swap out, swap in 變成 asynchornous
2. 維護 modified pages 的清單
問題：Dirty page 在被 replace 時才寫回，增加延遲。
解法：當 paging device 閒置時，OS 主動把 modified pages 寫回 disk，並重置其 modify bit。
→ 未來這些頁面若被選為 victim，就不需要再寫一次（already clean），減少 page fault 的 I/O 時間
3. Free frame pool + 記住每個 frame 裡放的是哪頁
問題：Free frame pool 中的 frame 雖然「空閒」，但資料其實還在裡面，沒有被清除。
解法：記錄每個 free frame 原本存的是哪個 page。發生 page fault 時：
- 先檢查想要的頁面是否剛好還在 free frame pool 裡
- 如果有 → 直接用，不需要讀 disk（省掉一次 I/O！）
- 如果沒有 → 才選一個 free frame 重新讀入