基本情報技術者 2015年春期午前（科目A）問18

問題文

仮想記憶方式のコンピュータシステムにおいて、処理の多重度を増やしたところ、ページイン、ページアウトが多発して、システムの応答速度が急激に遅くなった。このような現象を何というか。

🖊️ 解答を隠して解いてみる

選択肢

ア：オーバレイ

イ：スラッシング（正解）

ウ：メモリコンパクション

エ：ロールアウト

🔒 解説は解答すると表示されます

スラッシング現象【午前解説】

正解の理由

選択肢の中で「スラッシング」は、仮想記憶環境でプロセスの多重度を上げた結果、ページイン／ページアウト（ページフォルト処理によるディスクアクセス）が多発し、システム全体の応答が著しく低下する現象を指します。問題文はまさにページ交換の頻発と応答速度の急低下を述べており、典型的なスラッシングの記述と一致します。

解法ステップ

問題文のキーワードを確認：仮想記憶、ページイン／ページアウトの多発、応答速度の急激な低下。
それらが示す現象を既知の用語と照合：ページ交換の頻発＋応答遅延→スラッシング。
選択肢を一つずつ照らし合わせ、定義と合致するものを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

ア: オーバレイ
- 説明: プログラムの一部を上書きして同じメモリ領域に別の機能をロードする古典的技法。ページ交換の大量発生や応答遅延を意味しない。
イ: スラッシング
- 説明: 正解。ワーキングセットが不足しページフォルトが頻発してCPUが有効に働けなくなる現象で、問題文の状態そのものを指す。
ウ: メモリコンパクション
- 説明: メモリの空き領域を連続化する操作（断片化対策）であり、ページイン／アウト多発によるシステム全体の遅延とは異なる。
エ: ロールアウト
- 説明: プロセスの一部または全体を主記憶から退避（外部記憶へ）させる操作。単純な退避動作はスラッシングの原因になり得るが、用語自体は問題の現象を表す語ではない。

よくある誤解

「スワッピング」と混同する: スワッピングはプロセス全体をメモリとディスク間で入れ替えることで、単発的なスワップは必ずしもスラッシングではありません。
「メモリ断片化（コンパクション）」と混同する: メモリコンパクションは連続領域の確保に関する問題で、ページイン／アウトの大量発生とは異なります。

補足コラム

スラッシング（thrashing）はPeter Denningのワーキングセット理論と密接に関連します。各プロセスが必要とするワーキングセットサイズに対して実メモリが不足すると、プロセスは必要ページを次々にページフォルトで呼び出し、ディスクI/Oに時間を取られてCPU待ちが増えます。検出指標としては「高いページフォルト率」「低いCPU使用率」「高いディスクアクセス（スループット）」の組合せが典型的です。対策は次のようなものがあります：物理メモリ増設、プロセスの多重度（同時実行数）の制御、ワーキングセットアルゴリズムの採用、局所性を考慮したページ置換方策の導入など。

FAQ

Q1: スラッシングとスワッピングは同じですか？
A1: 異なります。スワッピングはプロセス全体や領域を入れ替える操作を指し、スラッシングはページフォルトとページ交換が頻発してシステム性能が著しく低下する現象です。

Q2: どうやってスラッシングを見分けますか？
A2: ページフォルト率が高く、CPU利用率が低い（CPU待ちが多い）、ディスクI/Oが継続的に高い場合にスラッシングを疑います。

Q3: 試験で出やすい間違いは？
A3: 「ページアウトが多い＝スワッピング」「断片化＝スラッシング」と短絡的に判断してしまう点です。用語の定義を正確に覚えておくことが重要です。

関連キーワード: 仮想記憶、スラッシング、ページフォルト、ページング、ワーキングセット、ディスクI/O、メモリ管理、スワッピング, ページ置換, 性能劣化

← 前の問題へこの年度をクイズで解く次の問題へ →

\ せっかくなら /

基本情報技術者を
クイズ形式で学習しませんか？

クイズ画面へ遷移する→

すぐに利用可能！