指令重新啟動（instruction restart）

想像你寫一句話寫到一半，墨水用完了。你停下、拿一支新筆，然後從第一個字開始把整句話重寫一遍，彷彿什麼都沒發生。你不會試圖從半個字的中間接著寫——那會留下一團亂。指令重新啟動對 CPU 而言正是這種紀律：當一道指令執行到一半被分頁錯誤打斷時，最簡單而正確的修正方式，就是在缺頁進入記憶體後，從頭重新執行整道指令。

具體來說，分頁錯誤可能在執行某一道機器指令的中途發生——例如，一道從記憶體加上某值的指令，可能在抓取那個值時發生錯誤。作業系統服務這次錯誤，但接著那道指令必須完成。乾淨的做法是重新啟動它：把程式計數器重設回指向那道造成錯誤的指令，讓 CPU 從頭執行它，此時頁已存在。這要求指令是可重新啟動的，意即從頭重新執行能產生正確結果，且沒有有害的雙重作用。對大多數指令而言這是自動成立的。微妙的危險在於某些指令在發生錯誤前已經改變了狀態——例如一道逐位元組搬移並隨之更新指標的區塊搬移指令，或一種已經把某暫存器加一的自動遞增定址模式。天真地重跑這類指令，可能讓某個副作用發生兩次，或覆寫到已經複製過的資料。

為什麼重要：指令重新啟動是讓需求分頁能成立的硬性硬體要求。如果一顆 CPU 無法在指令中途發生錯誤後乾淨地復原，你就根本無法在它上面使用需求分頁，因為任何觸及記憶體的指令都可能在任何時刻發生錯誤。架構設計者用兩種方式處理棘手的情況：讓指令可被檢查且可重新啟動，或保存足夠的狀態（或撤銷部分作用），使指令能正確地恢復。教訓是：虛擬記憶體並非純粹的作業系統觀念——它對 CPU 指令集的設計加諸了實實在在的限制。