Diferença entre falha de página e falha grave

Cada página foi atribuída a um quadro na memória principal e quando um thread tenta fazer uma referência a uma página cujo quadro não foi encontrado na memória principal, ocorre uma falha de página. Se a página realmente não estiver presente na memória física e tiver que ser recuperada do armazenamento secundário, como um disco rígido, ocorre a falha que é classificada como uma falha de página física.

O que é falha de página?



Uma falha de página é um tipo de exceção iniciada pelo hardware de um computador para notificar o sistema operacional de referências a páginas sem moldura. Simplificando, uma falha de página ocorre quando um programa tenta acessar os dados residentes em uma página que não está armazenada na memória principal ou na memória física. Digamos que um determinado programa tenha cinco páginas, das quais duas são carregadas na memória principal em dois quadros separados. Portanto, quando uma nova página é chamada pela CPU, uma das poucas coisas pode ocorrer. Se essa página não for encontrada na memória principal, é chamada de falha de página. Assim, quando a CPU exige que uma determinada página seja executada, mas a página não está disponível na memória principal, ocorre a falha de página. A página realmente reside na memória secundária ou memória virtual. Todo esse mecanismo é controlado pelo hardware da unidade de gerenciamento de memória (MMU).

O que é falha de página difícil?

Se a página desejada não estiver presente na memória principal e tiver que ser buscada ou paginada da memória virtual, a falha é classificada como uma falha de página 'física'. Cada entrada da tabela de página possui um bit de validade, que indica se a página foi atribuída a um quadro na memória principal. Portanto, quando um programa faz uma referência a uma página cujo bit de validade é zero, ocorre uma falha de página. O SO então intervém e atribui um quadro adequado à página. A entrada da tabela da página realmente nos diz que a página está no disco. Portanto, quando uma página desejada não é encontrada na memória principal e é trocada para o arquivo de página no disco, ocorre uma falha de página permanente. O sistema operacional precisa recuperar a página do subsistema de disco, o que faz com que o programa espere significativamente, o que, por sua vez, reduz o desempenho. Se a página residir na memória cache, ocorre uma falha de página temporária.



Diferença entre falha de página e falha grave

Exceção

- Uma falha de página é um tipo de exceção que ocorre quando um programa tenta acessar uma página que está em seu espaço de endereço, mas não é encontrada na memória principal ou na memória física. Assim, quando a CPU exige que uma determinada página seja executada, mas a página não está disponível na memória principal, ocorre a falha de página. Se a página desejada não estiver presente na memória principal e tiver que ser buscada ou paginada da memória virtual, a falha é classificada como uma falha de página 'física'. Simplificando, se a página tiver que ser recuperada do disco, ocorre uma falha de página física.

Tratamento



- A unidade de gerenciamento de memória (MMU) sinaliza uma falha de página para a CPU, que então gera uma exceção de falha de página, que por sua vez solicita que o sistema operacional localize a página na memória principal. O sistema operacional atribui um quadro adequado à página. Esta ação é gerenciada por um módulo chamado ‘manipulador de falha de página’. A tabela da página é então atualizada e a entrada da página deve apontar para o quadro correto agora. O programa está pronto para ser executado novamente, mas desta vez sem uma falha de página. Quando ocorre uma falha de página física, o SO encontra um local livre para a página e, quando o espaço está disponível, o SO lê os dados da página na memória principal e atualiza a entrada no MMU.

Falha de página vs. falha de página física: gráfico de comparação

Resumo

A falha de página é um dos problemas comuns de gerenciamento de memória ao lidar com memória virtual ou memória secundária. Uma falha de página, ao contrário do que seu nome sugere, não é realmente uma falha; é uma exceção que ocorre quando um programa tenta acessar um endereço em uma página que não está disponível na memória principal onde deveria estar localizado. A MMU então sinaliza à CPU sobre a falha de página e a CPU então avisa o SO para localizar a página na memória enquanto a thread entra em espera. Assim, o SO localiza a página desejada em outra parte da memória física ou, na pior das hipóteses, encontra-a no disco, caso em que a falha é chamada de falha de página física. O sistema operacional então atribui um quadro adequado à página e atualiza a tabela de páginas. Todo esse mecanismo é controlado por um módulo chamado manipulador de falha de página.

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