在缺页处理过程中，当访问的页面不在主存中，会触发缺页异常。为了处理该异常，操作系统需要进行以下操作：

分配页框：当页面缺失时，操作系统需要为该页面分配一个合适的物理页框，以供页面调入主存。这包括从空闲页框池中选择一个可用页框。III正确。

磁盘 I/O：由于缺失的页面不在内存中，操作系统需要通过磁盘 I/O 将该页面读取到主存中。这涉及到磁盘读取操作，将页面从磁盘加载到主存。II正确。

修改页表：操作系统需要修改页表，将缺失页面映射到主存中的合适页框。这样，当页面再次被访问时，就可以直接从主存中获取而不触发缺页异常。I正确。

综上，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ正确。

本题选D。