応用情報技術者 2013年 春期 午前2 問19
問題文
仮想記憶方式におけるプログラムやデータの格納方法に関する記述のうち、適切なものはどれか。
選択肢
ア：一つのプログラムや一連のデータは、主記憶装置及び補助記憶装置で必ず連続した領域に格納される。
イ：頻繁に参照されるプログラムやデータが主記憶装置に格納されているので、仮想記憶を用いない場合に比べて主記憶の平均アクセス時間が短くなる。
ウ：プログラムやデータを補助記憶装置に格納し、必要に応じて主記憶に読み込むので、主記憶の見かけの容量を拡大できる。（正解）
エ：ページアウトされたプログラムやデータがシステムの停止後も補助記憶装置に保持されるので、再起動後に主記憶の内容が復元される。
仮想記憶方式におけるプログラムやデータの格納方法【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：仮想記憶方式ではプログラムやデータを補助記憶装置に格納し、必要に応じて主記憶に読み込むことで主記憶の見かけの容量を拡大できる。
- 根拠：仮想記憶は主記憶の物理容量を超える大きなプログラムを扱うために、補助記憶装置との間でページ単位でデータを入れ替える仕組みを持つ。
- 差がつくポイント：連続配置の誤解や、仮想記憶によるアクセス時間の変化、システム停止後のデータ保持の有無を正確に理解することが重要。
正解の理由
選択肢ウは「プログラムやデータを補助記憶装置に格納し、必要に応じて主記憶に読み込むので、主記憶の見かけの容量を拡大できる」と述べています。これは仮想記憶の基本的な特徴であり、主記憶の物理容量以上のメモリ空間を利用可能にする仕組みを正しく表しています。
よくある誤解
仮想記憶は必ずしも主記憶のアクセス時間を短縮するわけではなく、むしろページフォールト時には遅延が発生します。また、プログラムやデータが連続した領域に格納されるとは限りません。
解法ステップ
- 仮想記憶の基本概念を確認する（補助記憶との連携、ページング方式）。
- 各選択肢の記述が仮想記憶の特徴に合致しているか検証する。
- 連続配置やアクセス時間の変化、システム停止後のデータ保持についての誤解を排除する。
- 正しい特徴を述べている選択肢を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア：仮想記憶ではプログラムやデータは連続した領域に格納されず、ページ単位で分散配置されるため誤り。
- イ：頻繁に参照されるデータが主記憶にあるとは限らず、仮想記憶はアクセス時間を必ずしも短縮しない。ページフォールト時は遅延が生じる。
- ウ：正解。仮想記憶の本質を正しく表現している。
- エ：ページアウトされたデータは補助記憶に残るが、システム停止後に主記憶の内容が復元されるわけではないため誤り。
補足コラム
仮想記憶はページングやセグメンテーションといった方式で実現され、主記憶の物理的制約を超えた大規模なプログラム実行を可能にします。ページフォールトが発生すると補助記憶から主記憶へページを読み込むため、アクセス時間は場合によって増加します。
FAQ
Q: 仮想記憶は主記憶の容量を物理的に増やすのですか？
A: いいえ。仮想記憶は補助記憶を利用して見かけ上の容量を増やす仕組みであり、物理的な主記憶容量は変わりません。
A: いいえ。仮想記憶は補助記憶を利用して見かけ上の容量を増やす仕組みであり、物理的な主記憶容量は変わりません。
Q: 仮想記憶を使うとプログラムの実行速度は必ず速くなりますか？
A: いいえ。ページフォールトが発生すると補助記憶からの読み込みが必要になり、遅延が生じることがあります。
A: いいえ。ページフォールトが発生すると補助記憶からの読み込みが必要になり、遅延が生じることがあります。
関連キーワード: 仮想記憶、ページング、補助記憶装置、主記憶、ページフォールト
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