スラッシング（Thrashing）

発生過程

フレーム不足

過度な多重プログラミングや不適切な割り当てにより、現在必要なページを保持するフレームが不足する。

ページフォールトの増加

必要なページがRAMに存在せず、メモリへ読み込む回数が増える。

過度なページ置換

追い出したページの再読み込みが繰り返され、ページングI/Oと待ちが増える。

性能低下

処理量が減少し、応答が遅くなる。CPU使用率も低下する場合がある。

CPU使用率の曲線

メモリ容量を一定とした定性的な概念図です。3つの区間は理解を助ける説明であり、正式な3段階のアルゴリズムや正確なしきい値ではありません。

上昇区間

同時実行数の増加 → CPU使用率の上昇

頂点付近

フレーム不足 → ページフォールトの増加

急降下区間

繰り返す置換とI/O待ち → CPU使用率の低下

予防と管理

ワーキングセット管理

直近の観測窓で参照したページ集合を保持できるだけのフレームを割り当てる。

ページフォールト頻度（PFF: Page Fault Frequency）の管理

上限を超えたらフレームを追加し、下限を下回ったら回収を検討する。

同時実行数の調整

追加できるフレームがなければ、一部のプロセスを一時停止してフレームを回収する。

管理上の条件

観測窓の設定

短すぎると必要なページが漏れ、長すぎると過去の処理のページまで含まれる。

総需要の判断

ワーキングセットの大きさの合計が割り当て可能な総フレーム数を超えたら、同時実行数を減らす。