普通考試
115年
[資訊處理] 計算機概要
第 33 題
有關輾轉現象（Thrashing）出現的跡象，下列敘述何者正確？
- A 隨著多元程式規劃的程度增加，CPU 利用率跟著提高
- B 隨著多元程式規劃的程度增加，CPU 利用率跟著降低
- C 隨著分配給每個行程的分頁數量的增加，CPU 利用率跟著提高
- D 隨著分配給每個行程的分頁數量的增加，CPU 利用率跟著降低
思路引導 VIP
當多個程式在競爭極其有限的實體記憶體時，如果系統為了執行新任務而必須不斷將舊資料移出、再從慢速硬碟讀入新資料，你認為處理器（CPU）此時是在忙著執行程式碼，還是在乾等資料搬運完成？這種「忙著做雜事」的狀態對整體運算效率會產生什麼樣的變化？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學觀察入微，準確地掌握了作業系統中**記憶體管理（Memory Management）的核心警訊。你能選出 (B) 代表你清楚理解了多元程式規劃程度（Degree of Multiprogramming, MPL）**與系統效能之間並非單純的正相關。
多元程式規劃與系統效能的平衡
當我們試圖透過增加行程（Process）數量來填滿 CPU 的閒置時間時，若數量過多導致每個行程分配到的分頁（Page）不足以支撐其基本運作，就會觸發頻繁的分頁置換（Paging）。此時，作業系統會陷入不斷處理分頁錯誤（Page Fault）的惡性循環，導致 CPU 大部分的時間都在等待磁碟 I/O 完成，而非執行有效運算，這正是**輾轉現象（Thrashing）**最顯著的特徵：CPU 利用率（CPU Utilization）會出現斷崖式的下跌。
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輾轉現象與利用率
💡 多元程式程度過高導致頻繁換頁，使 CPU 利用率急遽下降。
🔗 輾轉現象 (Thrashing) 的形成過程
- 1 MPL 過度提高 — 系統載入過多行程進入記憶體
- 2 分頁框架不足 — 各行程獲配分頁數低於需求
- 3 頻繁分頁錯誤 — 發生大量換頁動作需執行 I/O
- 4 CPU 利用率下降 — CPU 等待 I/O 完成而處於閒置
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🔄 延伸學習：實務上可透過 Working Set 模型預測所需分頁以預防此現象。
