応用情報技術者 2021年 秋期 午前2 問16
問題文
ページング方式の仮想記憶において、ページ置換えの発生頻度が高くなり、システムの処理能力が急激に低下することがある。このような現象を何と呼ぶか。
選択肢
ア：スラッシング（正解）
イ：スワップアウト
ウ：フラグメンテーション
エ：ページフォールト
ページング方式の仮想記憶におけるスラッシング【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：ページ置換えの頻度が高まり処理能力が急激に低下する現象は「スラッシング」と呼ばれます。
- 根拠：スラッシングは仮想記憶管理でページフォールトが多発し、CPUが実際の処理よりページ置換えに時間を費やす状態を指します。
- 差がつくポイント：スワップアウトやページフォールトとの違いを理解し、スラッシングがシステム全体の性能低下を招く点を押さえましょう。
正解の理由
ア: スラッシングは、ページ置換えが頻繁に発生し、CPUがページの入れ替え処理に追われて本来の処理が進まなくなる現象です。これによりシステムの処理能力が著しく低下します。
イのスワップアウトはプロセスのメモリ内容をディスクに退避する操作であり、頻度の高さや性能低下の直接的な名称ではありません。
ウのフラグメンテーションはメモリの断片化を指し、ページ置換えの頻度とは異なります。
エのページフォールトはページがメモリに存在しない状態で発生する例外であり、頻度が高いこと自体を指す用語ではありません。
イのスワップアウトはプロセスのメモリ内容をディスクに退避する操作であり、頻度の高さや性能低下の直接的な名称ではありません。
ウのフラグメンテーションはメモリの断片化を指し、ページ置換えの頻度とは異なります。
エのページフォールトはページがメモリに存在しない状態で発生する例外であり、頻度が高いこと自体を指す用語ではありません。
よくある誤解
スラッシングは単なるページフォールトの多発と混同されがちですが、処理能力の急激な低下を伴う点が特徴です。
スワップアウトはページ置換えの一部ですが、スラッシングの現象全体を表す言葉ではありません。
スワップアウトはページ置換えの一部ですが、スラッシングの現象全体を表す言葉ではありません。
解法ステップ
- 問題文の「ページ置換えの発生頻度が高く、処理能力が急激に低下する」点に注目する。
- ページ置換えが頻繁に起こる現象の名称を思い出す。
- 選択肢の意味を整理し、性能低下を示す用語を選ぶ。
- 「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: スワップアウト
プロセスのメモリ内容をディスクに退避する操作であり、頻度の高さや性能低下を示す用語ではありません。 - ウ: フラグメンテーション
メモリの断片化現象で、ページ置換えの頻度や処理能力低下とは直接関係ありません。 - エ: ページフォールト
ページがメモリにないため発生する例外で、頻度が高いこと自体を指す用語ではありません。
補足コラム
スラッシングは仮想記憶管理の重要な課題であり、適切なページ割り当てやワーキングセットの管理で回避が可能です。ワーキングセットとは、プロセスが一定期間に参照するページの集合で、これを適切に管理することでスラッシングを防止します。
FAQ
Q: スラッシングが起きるとシステムはどうなる？
A: CPUがページ置換え処理に追われ、本来の処理が進まずシステム全体の性能が大幅に低下します。
A: CPUがページ置換え処理に追われ、本来の処理が進まずシステム全体の性能が大幅に低下します。
Q: スラッシングとページフォールトの違いは？
A: ページフォールトは単一のページがメモリにない状態のこと。スラッシングはページフォールトが頻発し処理能力が低下する現象です。
A: ページフォールトは単一のページがメモリにない状態のこと。スラッシングはページフォールトが頻発し処理能力が低下する現象です。
関連キーワード: 仮想記憶、ページ置換え、スラッシング、ページフォールト、メモリ管理
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