Neste artigo, você aprenderá sobre o tratamento de falhas de página no sistema operacional e suas etapas.
O que é falha de página no sistema operacional?
As falhas de página dominam mais como um erro . Uma falha de página ocorrerá se um programa tentar acessar um pedaço de memória que não existe na memória física (memória principal). A falha especifica o sistema operacional para rastrear todos os dados no gerenciamento de memória virtual e, em seguida, realocá-los da memória secundária para a memória primária, como um disco rígido.
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Uma interceptação de falha de página ocorre se a página solicitada não for carregada na memória. A falha de página causa principalmente uma exceção, que é usada para notificar o sistema operacional para recuperar o 'Páginas' da memória virtual para continuar a operação. Depois que todos os dados forem colocados na memória física, o programa retoma a operação normal. O processo de falha de página ocorre em segundo plano e, portanto, o usuário não tem conhecimento disso.
- A trilha de hardware do computador até o kernel e o contador do programa geralmente são salvos na pilha. Os registradores da CPU contêm informações sobre o estado atual da instrução.
- Um programa assembly é iniciado, que salva os registros gerais e outros dados voláteis para evitar que o sistema operacional os destrua.
Tratamento de falhas de página
Uma falha de página acontece quando você acessa uma página que foi marcada como inválida. O hardware de paginação perceberia que o bit inválido foi definido ao traduzir o endereço na tabela de páginas, o que causará uma interceptação no sistema operacional. A armadilha é causada principalmente pela falha do sistema operacional em carregar a página necessária na memória.
Agora, vamos entender o procedimento de tratamento de falhas de página no sistema operacional:
- Primeiramente, uma tabela interna deste processo para avaliar se a referência era de acesso à memória válida ou inválida.
- Se a referência se tornar inválida, o processo do sistema será encerrado. Caso contrário, a página será paginada.
- Depois disso, a lista de quadros livres encontra o quadro livre no sistema.
- Agora, a operação do disco seria agendada para obter a página necessária do disco.
- Quando a operação de E/S for concluída, a tabela de páginas do processo será atualizada com um novo número de quadro e o bit inválido será alterado. Agora, é uma referência de página válida.
- Se alguma falha de página for encontrada, reinicie estas etapas desde o início.
Terminologia de falha de página
Existem várias terminologias de falha de página no sistema operacional. Algumas terminologias de falha de página são as seguintes:
1. Acesso à página
Quando a CPU tenta obter uma página necessária da memória principal e a página existe em memória principal (RAM) , é referido como 'HIT PÁGINA' .
2. Falta de página
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Se a página necessária não existir no memória principal (RAM) , É conhecido como 'PERDA DA PÁGINA' .
3. Tempo de falha de página
O tempo que leva para obter uma página da memória secundária e recuperá-la da memória principal após carregar a página necessária é conhecido como 'TEMPO DE FALHA NA PÁGINA' .
4. Atraso de falha de página
A taxa na qual os threads localizam falhas de página na memória é chamada de 'TAXA DE FALHAS DE PÁGINA' . A taxa de falta de página é medida por segundo.
5. Falha de página grave
Se existir uma página necessária no arquivo de paginação do disco rígido, ela será chamada de 'FALHA DE PÁGINA DURO' .
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6. Falha de página suave
Se uma página necessária não estiver localizada no disco rígido, mas for encontrada em algum outro lugar da memória, ela será chamada de página 'FALHA DE PÁGINA SUAVE' .
7. Falha de página secundária
Se um processo precisa de dados e esses dados existem na memória, mas estão sendo alocados para outro processo no mesmo momento, isso é chamado de processo. 'FALHA DE PÁGINA PEQUENA' .