応用情報技術者 2015年 春期 午前2 問16
問題文
仮想記憶方式では、割り当てられる実記憶の容量が小さいとページアウト、ページインが頻発し、スループットが急速に低下することがある。このような現象を何というか。
選択肢
ア：スラッシング（正解）
イ：スワッピング
ウ：フラグメンテーション
エ：メモリリーク
仮想記憶方式のページアウト・ページイン頻発現象【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：ページアウトとページインが頻発しスループットが低下する現象は「スラッシング」と呼ばれます。
- 根拠：実記憶容量が不足すると、必要なページが次々と入れ替わり、CPUが待機状態になるため処理効率が著しく悪化します。
- 差がつくポイント：スラッシングは仮想記憶管理の基本的な問題で、ページ置換アルゴリズムやメモリ割り当ての理解が重要です。
正解の理由
ア: スラッシングは、実記憶容量が不足してページアウトとページインが頻繁に発生し、CPUの処理がほとんどページ置換に費やされる状態を指します。これによりシステム全体のスループットが急激に低下します。
他の選択肢はそれぞれ異なるメモリ管理の問題を指しており、今回の現象とは異なります。
他の選択肢はそれぞれ異なるメモリ管理の問題を指しており、今回の現象とは異なります。
よくある誤解
スワッピングはプロセス全体をメモリとディスク間で移動することであり、ページ単位の頻繁な入れ替えとは異なります。
フラグメンテーションはメモリの断片化問題で、スラッシングとは原因も影響も異なります。
フラグメンテーションはメモリの断片化問題で、スラッシングとは原因も影響も異なります。
解法ステップ
- 仮想記憶方式の基本動作を理解する（ページアウト・ページインの意味）。
- 実記憶容量が不足した場合の影響を考える（頻繁なページ置換）。
- 頻繁なページ置換によるCPU待機状態の発生を認識する。
- これらの特徴に該当する用語を選択肢から探す。
- 「スラッシング」が該当することを確認し、正解とする。
選択肢別の誤答解説
- イ: スワッピング
プロセス全体をメモリとディスク間で移動する方式で、ページ単位の頻繁な入れ替えとは異なります。 - ウ: フラグメンテーション
メモリの断片化問題であり、ページ置換の頻度増加とは直接関係ありません。 - エ: メモリリーク
プログラムが不要なメモリを解放しない問題で、ページ置換の頻度増加とは無関係です。
補足コラム
スラッシングはシステムのパフォーマンスを著しく低下させるため、ページ置換アルゴリズムの改善や実記憶容量の増加、ワーキングセットの管理が対策として重要です。
また、スラッシングを検出するためにCPU使用率とページフォルト率の監視が行われます。
また、スラッシングを検出するためにCPU使用率とページフォルト率の監視が行われます。
FAQ
Q: スラッシングはどのように防げますか？
A: 実記憶容量の増加や適切なページ置換アルゴリズムの採用、ワーキングセットの管理が効果的です。
A: 実記憶容量の増加や適切なページ置換アルゴリズムの採用、ワーキングセットの管理が効果的です。
Q: スワッピングとスラッシングの違いは何ですか？
A: スワッピングはプロセス全体の入れ替え、スラッシングはページ単位の頻繁な入れ替えによる性能低下を指します。
A: スワッピングはプロセス全体の入れ替え、スラッシングはページ単位の頻繁な入れ替えによる性能低下を指します。
関連キーワード: 仮想記憶、ページ置換、スラッシング、ページフォルト、メモリ管理
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