什么是系统抖动，系统抖动及解决方法详解

如果低优先级进程所分配的帧数低于计算机体系结构所需的最小数量，那么必须暂停该进程执行。然后，应调出它的所有剩余页面，以便释放所有分配的帧。这个规定引入了中级 CPU 调度的换进换出层。

事实上，需要研究一下没有“足够”帧的进程。如果进程没有需要支持活动使用页面的帧数，那么它会很快产生缺页错误。此时，必须置换某个页面。然而，由于它的所有页面都在使用中，所以必须立即置换需要再次使用的页面。因此，它会再次快速产生缺页错误，再一次置换必须立即返回的页面，如此快速进行。

这种高度的页面调度活动称为抖动。如果一个进程的调页时间多于它的执行时间，那么这个进程就在抖动。

系统抖动的原因

抖动导致严重的性能问题。考虑以下场景，这是基于早期调页系统的实际行为。

操作系统监视 CPU 利用率。如果 CPU 利用率太低，那么通过向系统引入新的进程来增加多道程度。采用全局置换算法会置换任何页面，而不管这些页面属于哪个进程。

现在假设进程在执行中进入一个新阶段，并且需要更多的帧。它开始出现缺页错误，并从其他进程那里获取帧。然而，这些进程也需要这些页面，因此它们也会出现缺页错误，并且从其他进程中获取帧。这些缺页错误进程必须使用调页设备以将页面换进和换出。当它们为调页设备排队时，就绪队列清空。随着进程等待调页设备，CPU 利用率会降低。

CPU 调度程序看到 CPU 利用率的降低，进而会增加多道程度。新进程试图从其他运行进程中获取帧来启动，从而导致更多的缺页错误和更长的调页设备队列。因此，CPU 利用率进一步下降，并且 CPU 调度程序试图再次增加多道程度。这样就出现了抖动，系统吞吐量陡降，缺页错误率显著增加。结果，有效内存访问时间增加，没有工作可以完成，因为进程总在忙于调页。