帧分配算法

之前说的都是操作系统给进程分配了一定数量的帧（少于页的数量），用于虚拟内存的页置换，但是这个一定数量如何而来？由帧分配算法来决定。

首先，我们需要知道，给一个进程的帧有上限，不能超过内存可容纳的帧数；有下限，不能出现进程需要一次性访问3帧（间接引用）才能寻到址，但因为给的帧太少，比如只有2帧，所以怎么也寻不到址的情况。帧的下限由计算机的结构来确定，计算机允许几次间接寻址，一次可以有几个寻址指令，结合一下可以确定帧的下限。

帧分配算法：

1. 平均分配：即最大帧除以进程总数得到的值，但是没有考虑到进程可能需要不同大小的内存空间。
2. 按进程大小比例分配：按照进程的页（地址空间）的大小，按比例给进程分配帧数
3. 按优先级分配：对于高优先级的进程，可以有更大的帧空间以便更快的执行。

帧分配策略：

• 全局分配：允许进程抢占其他进程分配的帧。有更好的吞吐量，是更常用的策略，但是进程无法控制自己的页错误率，视外界情况不同，执行效果有差异。
• 局部分配：不允许进程抢占其他进程分配的帧。进程可以把握页错误率，不同时期执行效果相同。

系统颠簸

随着进程的增加，CPU的利用率也会增加，但是如果同一时间进程过多，每个进程占用的帧就相应变少了，就可能出现进程执行时需要经常性地页置换，CPU利用率又降低了的现象，而这时，操作系统还以为是进程数量太少导致的，还继续加入进程，导致每个进程占用的帧更少，CPU利用率更低的恶性循环，这种现象成为系统颠簸。

解决方法有两种：

1. 工作集合策略：计算每一个进程的使用帧的窗口（工作集合）近似得到进程需要的帧数，如果这个数大于内存的物理帧数，则说明系统颠簸了，需要减少进程。

2. 页错误概率策略：通过设计页错误率的上限和下限，停止进程或者加入进程。