分頁錯誤（page fault）

想像櫃台人員查「第 412 號房」，發現目錄寫著「尚未建造／在倉儲中」。櫃台人員不能只是聳聳肩——他暫停這位訪客、叫工務班去取回並裝好那個缺失的房間、更新目錄，然後讓訪客像沒事一樣繼續。分頁錯誤（page fault）正是這個暫停並取回的事件：硬體試圖轉換一個位址，發現該頁不在實體記憶體中，便陷入作業系統來處理。

具體來說，每次存取時 MMU 會檢查分頁表項的有效位元。若它是 0，這頁不在任何頁框中，硬體便引發一個分頁錯誤例外，把控制權轉交給作業系統的錯誤處理常式。處理常式弄清楚這頁住在哪（通常在磁碟上）、找一個空閒頁框（若沒有就逐出別的頁，若那頁是髒的就先寫回）、從儲存裝置讀進這頁、更新分頁表項標示為有效並指向新頁框，然後重新啟動引發錯誤的那道指令——這次就成功了。程式渾然不覺地繼續。違反保護也會引發錯誤，但那一種通常是終止程式而非修好什麼。

為何重要：分頁錯誤讓程式能用比實際存在還多的記憶體、並在完全載入前就開始執行——但它們極其昂貴。一次從磁碟取回是數百萬個 CPU 週期；從 SSD 取回，也還要數萬個。少數幾次錯誤是看不見的，但一個不斷引發錯誤的程式就是在輾轉，可能慢上數千倍。所以分頁錯誤既是讓需求分頁成為可能的功能，同時也是效能最糟糕的遭遇之一——誠實地提醒我們，虛擬記憶體的便利並非免費。