struct Page {
    int ref;                        
    uint32_t flags;                 
    unsigned int property;          
    list_entry_t page_link;         
    list_entry_t pra_page_link;     // 链接属于同一程序的物理页面
    uintptr_t pra_vaddr;            // 指明此物理页面对应的虚拟地址
};


struct Page * alloc_pages(size_t n) {
    struct Page *page=NULL;
    bool intr_flag;

while (1)
    {
         local_intr_save(intr_flag);
         {
              page = pmm_manager->alloc_pages(n);
         }
         local_intr_restore(intr_flag);

// 如果因空闲页不够而导致的内存分配失败，且此时已经开启 swap，则其会基于相关替换算法而自动换出某些页面，以满足分配要求(此处要求 n > 1，表明只要请求页面大于 1，分配失败时不会尝试进行页面替换)。
         if (page != NULL || n > 1 || swap_init_ok == 0) break;

extern struct mm_struct *check_mm_struct;

swap_out(check_mm_struct, n, 0);
    }
    return page;
}

struct vma_struct {
    struct mm_struct *vm_mm; // 指向管理此 vma 的 mm
    uintptr_t vm_start;      // vma 的起始虚拟地址(包含)      
    uintptr_t vm_end;        // vma 的终止虚拟地址(不包含)
    uint32_t vm_flags;       // vma 权限标志信息(可读、可写、可执行)
    list_entry_t list_link;  // 用于将属于同一程序的 vma 链接起来
};

struct mm_struct {
    list_entry_t mmap_list;        // 指向某程序的 vma 集
    struct vma_struct *mmap_cache; // 当前访问的 vma
    pde_t *pgdir;                  // 该程序对应的页目录表
    int map_count;                 // 指明某程序的 vma 总数
    void *sm_priv;                 // swap manager(主要指代页面替换算法的具体实现) 的隐私信息。ucore 之中，使用 pra_list_head 进行填充
};

// mm 指代当前运行程序的虚拟内存管理结构，error_code 指代硬件设置的异常码，addr 指代引发缺页中断的虚拟地址。
int do_pgfault(struct mm_struct *mm, uint32_t error_code, uintptr_t addr) {
    int ret = -E_INVAL;
    // 判断 addr 是否属于当前运行程序的合法地址。
    struct vma_struct *vma = find_vma(mm, addr);

pgfault_num++;
    // 如果该地址不合法，则直接返回即可。
    if (vma == NULL || vma->vm_start > addr) {
        goto failed;
    }

// 详细判断硬件设置的 error_code (其第 0 位指代中断是否由页面不存在而引起，第 1 位指代中断是否由写操作引起，第 2 位指代当前是否处于用户模式)，对于因权限不满足的情况，直接返回。
    switch (error_code & 3) {
    default:

case 2: 
        if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE)) {
            goto failed;
        }
        break;
    case 1: 
        goto failed;
    case 0: 
        if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC))) {
            goto failed;
        }
    }

// 以下情形才能继续运行：1. 写某已存在的地址；2. 写未存在的地址，并且此地址可写；3. 读未存在的地址，并且此地址可读。
    // 对于情形 1，基本没有涉及，主要关注后两种情形。

// 获取 vma 对应的访问权限
    uint32_t perm = PTE_U;
    if (vma->vm_flags & VM_WRITE) {
        perm |= PTE_W;
    }
    addr = ROUNDDOWN(addr, PGSIZE);

ret = -E_NO_MEM;

pte_t *ptep=NULL;
    // 获取该虚拟地址对应的 pte 表项，若获取失败(可能因为空间不足，而分配页表失败)，则直接返回。
    ptep = get_pte(mm->pgdir, addr, 1);
    if (ptep == NULL)
    {
        goto failed;
    }

// 如果其值为空，则只能直接分配页面(对于实际系统而言，直接分配肯定是不行的，因为当前页面可能存在数据)。
    if (*ptep == 0) {
        // 同样可能因为分配页面而失败，
        if (pgdir_alloc_page(mm->pgdir, addr, perm) == NULL) {
            goto failed;
        }
    }

// 表明其存在于 swap 分区内部，需要进行获取(如果 swap manager 尚未初始化成功，则直接返回)。
    else {
        if(swap_init_ok) {
            // 获取 swap 内容至所分配的 page。
            struct Page *page=NULL;
            if ((ret = swap_in(mm, addr, &page)) != 0)
            {
                goto failed;
            }

// 构建页表映射，触发 FIFO 更新，设置 page 对应的 pra_vaddr。
            page_insert(mm->pgdir, page, addr, perm);                        
            swap_map_swappable(mm, addr, page, 1);
            page->pra_vaddr = addr;
        }
        else {
            goto failed;
        }
    }

ret = 0;
failed:
    return ret;
}