基本情報技術者試験 ap-2023r05h-a 午前 問18: 仮想記憶方式に関する記述のうち，適切なものはどれか。

問題本文

仮想記憶方式に関する記述のうち，適切なものはどれか。

選択肢

• ア.LRU アルゴリズムは，使用後の経過時間が最長のページを置換対象とするページ置換アルゴリズムである。
• イ.アドレス変換をインデックス方式で行う場合は，主記憶に存在する全ページ分のページテーブルが必要になる。
• ウ.ページフォールトが発生した場合は，ガーベジコレクションが必要である。
• エ.ページングが繰り返されるうちに多数の小さな空きメモリ領域が発生することを，フラグメンテーションという。

正解

ア. LRU アルゴリズムは，使用後の経過時間が最長のページを置換対象とするページ置換アルゴリズムである。

解説

仮想記憶方式は、主記憶より大きい記憶空間を補助記憶を併用して仮想的に提供する技術で、ページ単位でデータを主記憶と補助記憶の間で出し入れする。ページ置換アルゴリズムには、最後に使用されてから最も長く使われていないページを追い出す LRU(Least Recently Used)、最も古く読み込んだものを追い出す FIFO、使用回数が最少のものを追い出す LFU がある。アの記述は「使用後の経過時間が最長のページを置換対象とする」という LRU の定義そのものなので適切であり、正解はアである。

選択肢ごとの解説

• ア.LRU は最後に参照されてから最も長く使われていない(経過時間が最長の)ページを置換対象とする方式であり、記述は正しい。直近に使われたものほど今後も使われやすいという局所性に基づく。
• イ.アドレス変換をインデックス方式(ページテーブル方式)で行う場合に必要なのは、主記憶に存在するページ分ではなく、仮想アドレス空間の全ページ分のページテーブルエントリである。「主記憶に存在する全ページ分」という限定が誤り。
• ウ.ページフォルトは使いたいページが主記憶にない事象で、これを契機にページインが行われる。ガーベジコレクションは不要になったメモリ領域を回収する別の処理であり、ページフォルトの解決とは無関係。
• エ.多数の小さな空き領域が散在する現象をフラグメンテーションと呼ぶのは正しいが、これは可変区画方式などの実記憶管理で生じるものである。ページングは固定長ページで管理するため、この意味でのフラグメンテーションは原則生じない。