O que é uma falha de página?

Uma falha de página é uma operação que ocorre em um computador com memória virtual, uma técnica que permite que uma parte do disco rígido aumente a memória física do computador. A maioria das falhas de página ocorre quando um programa tenta acessar as informações que foram colocadas no arquivo de memória virtual no disco rígido. Essa é uma função normal da memória virtual e o computador responderá carregando as informações apropriadas na memória física. Um tipo mais grave de falha de página associada a falhas e erros de computador pode ocorrer quando um programa procura informações em um local de memória que não existe ou está protegido. Isso pode ser causado por hardware defeituoso ou software mal escrito.

Os sistemas modernos de computador dividem a memória em partes menores conhecidas como páginas, com cada página sendo acessada por um endereço específico. A maioria dos sistemas também oferece suporte a um conceito conhecido como memória virtual, no qual as páginas podem ser movidas da RAM (RAM) física para um arquivo de memória virtual armazenado no disco rígido do computador e de volta à RAM, conforme necessário. Os detalhes desse complexo esquema de gerenciamento de memória estão ocultos do software; um aplicativo não tem como saber se uma página em um determinado endereço está carregada ou não na RAM ou na memória virtual. Uma falha de página ocorre quando um programa tenta ler ou manipular uma parte da memória que não está carregada na RAM ou está localizada em um endereço inesperado.

Apesar do nome ameaçador, uma falha na página geralmente é uma ação normal e esperada e, na maioria das vezes, um usuário nunca notará que a falha ocorreu. É um tipo de operação conhecida como "interceptação", o que significa que as instruções do programa que acionou a falha são interceptadas ou interceptadas temporariamente enquanto o computador examina o endereço de memória em questão. Se o endereço for válido, mas ainda não estiver carregado na RAM do computador, as informações serão transferidas do arquivo de memória virtual no disco rígido para a memória física e o programa retomará a operação normal. Isso é conhecido como "troca" ou "paginação" e é comum a quase todos os computadores pessoais, independentemente do sistema operacional ou da quantidade de RAM instalada. Pouca RAM, no entanto, faz com que o computador embaralhe constantemente as páginas de memória entre o disco rígido e a memória física, o que prejudicará o desempenho.

O segundo resultado possível de uma falha de página ocorre quando um endereço de memória solicitado é considerado inválido ou protegido. Esse tipo de erro, também conhecido como falha de segmentação, pode ser causado por módulos de memória com falha, discos rígidos com defeito ou um software com comportamento inadequado. Um sinal especial é enviado ao programa que acionou a falha, o que geralmente faz com que o programa seja encerrado abruptamente. Dependendo do sistema operacional, as falhas de página mais sérias podem causar falhas no sistema operacional de um computador, deixando os usuários com uma mensagem enigmática de tela azul da morte (BSoD) ou pânico no kernel.