基本情報技術者 2017年 秋期 午前（科目A） 問20

ページング方式の仮想記憶において、ページフォールトの発生回数を増加させる要因はどれか。【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論: ページング方式では、主記憶に存在しないページへのアクセスが増えるとページフォールトが直接増加し、置換やディスクI/Oを頻発させます。
• 根拠: ページフォールトは参照ページが主記憶に無い場合に発生し、ページのロードと必要に応じた置換処理が発生するため回数が増えます。
• 差がつくポイント: 更新や古いページ参照の話と混同せず、「主記憶に無いアクセスの割合」を把握して対策（フレーム増加や局所性改善）を選ぶことです。

正解の理由

よくある誤解

• 「主記憶に存在するページへのアクセスが増えるとフォールトも増える」と誤解するケース: 主記憶内のアクセス増加自体はフォールト減少につながることが多いです。
• 「更新（dirty）ページが多いとページフォールトが増える」と考える誤り: 更新ページは置換時の書き戻しコストを増やしますが、ページフォールトの発生そのものを直接増やすわけではありません。
• 「長時間アクセスしなかったページをアクセスしたら必ず正答だ」と短絡的に判断するミス: 長時間未参照のページがスワップアウトされているとフォールトになりますが、問題が問う「要因」としてはより一般的なアが直接的です。

解法ステップ

1. ページフォールトの定義を確認する（参照ページが主記憶になければ発生）。
2. 各選択肢が「主記憶にないアクセス」を増やすかどうかを検討する。
3. 直接的にフォールト回数を増やす要因を選ぶ（最も直接的なものが正解）。
4. 他の選択肢はコスト増（I/O量や書き戻し）や特定ケースを述べているか確認する。

選択肢別の誤答解説

• ア: 正解。主記憶に存在しないページへのアクセス増加はページフォールトを直接増やします。
• イ: 誤り。主記憶に存在するページへのアクセスが増えると、通常はフォールトは発生しにくくなり、フォールト回数は増えません。
• ウ: 誤り。更新（dirty）ページの比率が高いと置換時の書き戻しコストは増えますが、フォールトの発生頻度そのものを必ずしも増やすわけではありません。
• エ: 一見正しそうですが不適切。長時間未参照のページの参照はスワップアウトされていればフォールトを生じますが、本問題では「フォールト発生回数を増加させる要因」としてより一般的かつ直接的なアを選びます。

補足コラム

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