1、1. 假定有一個請求分頁存儲管理系統，測得各相關成分的利用率為：CPU利用率為20；磁盤交換區為997；其他IO設備為5。 試問下面哪些措施將（可能）改進CPU的利用率？ （1）增加一個更快速的CPU。（2）增大磁盤交換區的容量 （3）增加多道程序的度數。（4）減少多道程序的度數。（5）增加其他更快速的IO設備。答： （4） 如果進程運行所要使用的分頁比所分配的還多，此時必然會發生缺頁中斷，而且必須做頁面的置換操作，再執行被換入的頁面。 但是因為所有的分頁都在使用中，所以進程因為需要使用剛剛替換出去的分頁，所以很快又發生缺頁中斷。 這樣不停地把之后會使用到的分頁換出并且隨后再立刻調入，稱為分頁

2、的顛簸現象（抖動現象），這會造成分頁在內存與磁盤中不斷地來回移動，但都是在做虛功，程序本身一點都無法進行。 CPU使用率 多道程序度顛簸現象顛簸現象（抖動現象）的原因： 當CPU使用率低的時候，CPU調度器為了增加CPU的利用率，通常會提高多道程序度，也就是在輸入隊列中選一個進程加載內存中。但因為這個新的進程需要使用許多物理塊，所以會發生缺頁中斷。 如果系統是采用全局分配物理塊的方式，這個進程可能會搶其他進程所使用的物理塊，以替換所使用的分頁。但是如果其他進程在執行時也需要被換出去的分頁，又會發生缺頁中斷。結果造成這些產生缺頁中斷的進程都在等待分頁設備將它們需要的分頁調入內存，這樣會造成CPU

3、的使用率更低。 而CPU調度器發現CPU的利用率降低時，又會從輸入隊列中選一個進程加載內存中，新的進程可又會從其他進程中搶一些物理塊來執行，結果造成缺頁現象越加頻繁，使得CPU利用率更低了，結果又導致系統想再次提高多道程序度。這樣現象不斷連續下去，導致系統性能極低，進程所有的時間都花在頁面置換上了。 解除顛簸現象（抖動現象） 為了解除顛簸現象，系統必須減少多道程序度，使剩余的進程有足夠的物理塊可以使用。這樣缺頁現象會減輕，而能再度提高CPU的使用率控制系統中的缺頁頻率來防止顛簸現象在操作系統中先定義缺頁頻率的上限和下限，當某進程的缺頁頻率大于系統定義的上限時，表明進程所需要的物理塊不夠，必須再

4、分配物理塊。當缺頁頻率比下限還要低，表示此進程擁有過多的物理塊，系統可以收回未使用的物理塊。當某進程的缺頁頻率增加，但系統已經沒有空的物理塊可供使用，可以暫停部分進程，將它們的物理塊收回分配給其余的進程使用。缺頁頻率 分配的物理塊數下限上限設有二維數組 var A; array 1.100 of array 1.100 of integer; 其中數組元素A1，1存放在頁面大小為200的分頁存儲管理系統中的地址200處，數組按行存儲。使用該數組的一個較小的程序存放在第0頁中（地址0199），這樣將只會從第0頁取指令。 假定現有三個頁面，第一個頁面存放程序，其余兩個頁面初始為空。試問：若使用LR

5、U替換算法，下面的數組初始化循環將會產生多少次缺頁中斷？ 設每個整數占2個字節。（1）for j:=1 to 100 do (2)for i:=1 to 100 do for i:=1 to 100 do for j:=1 to 100 do Ai,j:=0; Ai,j:=0;（1）for j:=1 to 100 do for i:=1 to 100 do Ai,j:=0; 程序代碼A11A12A1100A21A22A21000199內存空間 內循環每執行一次Ai,j:=0時,就會發生一次缺頁中斷,整個程序又兩層循環,所以共造成100*100次缺頁中斷.（2）for i:=1 to 100 d

6、o for j:=1 to 100 do Ai,j:=0; 程序代碼A11A12A1100A21A22A21000199內存空間 內循環只會發生一次缺頁中斷,所以整個程序的兩層循環結構造成100次缺頁中斷.程序與數據結構隊分頁錯誤的影響也是相當大的。程序代碼A11A12A150A21A22A2500199內存空間如果把分頁的大小改為100個字節，（1）for j:=1 to 100 do for i:=1 to 100 do Ai,j:=0; 內循環每執行一次Ai,j:=0時,就會發生一次缺頁中斷,整個程序又兩層循環,所以共造成100*100次缺頁中斷. 程序代碼A11A12A150A151A152A11000199內存空間如果把分頁的大小改為100個字節，（2）for i:=1 to 100 do for j:=1 to