請求分頁系統建立在基本分頁系統基礎之上，為了支持虛擬存儲器功能而增加了請求調頁功能和頁面置換功能。請求分頁是目前最常用的一種實現虛擬存儲器的方法。
在請求分頁系統中，只要求將當前需要的一部分頁面裝入內存，便可以啟動作業運行。在作業執行過程中，當所要訪問的頁面不在內存時，再通過調頁功能將其調入，同時還可以通過置換功能將暫時不用的頁面換出到外存上，以便騰出內存空間。
為了實現請求分頁，系統必須提供一定的硬件支持。除了需要一定容量的內存及外存的計算機系統，還需要有頁表機制、缺頁中斷機構和地址變換機構。
頁表機制
請求分頁系統的頁表機制不同於基本分頁系統，請求分頁系統在一個作業運行之前不要求全部一次性調入內存，因此在作業的運行過程中，必然會出現要訪問的頁面不在內存的情況，如何發現和處理這種情況是請求分頁系統必須解決的兩個基本問題。為此，在請求頁表項中增加了四個字段，如圖1所示。
圖1 請求分頁系統中的頁表項
增加的四個字段說明如下：
- 狀態位P：用於指示該頁是否已調入內存，供程序訪問時參考。
- 訪問字段A：用於記錄本頁在一段時間內被訪問的次數，或記錄本頁最近己有多長時間未被訪問，供置換算法換出頁面時參考。
- 修改位M：標識該頁在調入內存后是否被修改過。
- 外存地址：用於指出該頁在外存上的地址，通常是物理塊號，供調入該頁時參考。
缺頁中斷機構
在請求分頁系統中，每當所要訪問的頁面不在內存時，便產生一個缺頁中斷，請求操作系統將所缺的頁調入內存。此時應將缺頁的進程阻塞（調頁完成喚醒)，如果內存中有空閑塊，則分配一個塊，將要調入的頁裝入該塊，並修改頁表中相應頁表項，若此時內存中沒有空閑塊，則要淘汰某頁（若被淘汰頁在內存期間被修改過，則要將其寫回外存)。
缺頁中斷作為中斷同樣要經歷，諸如保護CPU環境、分析中斷原因、轉入缺頁中斷處理程序、恢復CPU環境等幾個步驟。
地址變換機構
請求分頁系統中的地址變換機構，是在分頁系統地址變換機構的基礎上，為實現虛擬內存，又增加了某些功能而形成的。
圖2 請求分頁中的地址變換過程
如圖2所示，在進行地址變換時，先檢索快表：
- 若找到要訪問的頁，便修改頁表項中的訪問位（寫指令則還須重置修改位)，然后利用頁表項中給出的物理塊號和頁內地址形成物理地址。
- 若未找到該頁的頁表項，應到內存中去查找頁表，再對比頁表項中的狀態位P，看該頁是否已調入內存，未調入則產生缺頁中斷，請求從外存把該頁調入內存。