・ページング方式ってなに？？
・他の専門用語もちゃんと説明して
・図を使ってわかりやすくお願い
今回の記事では、このような方のお役に立てる記事になっています。ページング方式とは何なのか、関連用語も含めて理解していきましょう。
関連用語
まずは関連用語をサクッと理解しておきましょう。
ページ
データを同じ大きさのブロックに分割したときの単位。
ページ枠
ページが入る枠のこと。主記憶(比較的小容量・高速アクセスの記憶領域)を同じ大きさのブロックに分割したときのブロック枠。ワーキングセットについて学ぶことで理解が深まるかもしれません。
ページイン
2次記憶(比較的大容量・低速アクセスの記憶領域)から主記憶(比較的小容量・高速アクセスの記憶領域)にページを転送すること。
ページアウト
ページインと逆の処理。主記憶(比較的小容量・高速アクセスの記憶領域)に空きスペースがなくなった時に、空きスペースを作るために、主記憶から二次記憶に転送すること。
ページフォルト
割り込み(コンピューターの処理中に他の処理を行うこと)の一種。必要としているページが存在しない場合に、ページインする割り込みのこと。
ページング方式とは
ページング方式を一言でいえば、仮想記憶(メモリ管理の仮想化技法)を実現させるための方式の一種で、ブロックの大きさが固定の方式のことです。他にセグメント方式(ブロックの大きさが可変)があります。
イメージは以下の感じです。
主記憶というのは速くアクセスできますが、容量がそれほど大きくありません。そのため、アクセスは遅いが容量が大きい2次記憶との間でデータを転送していく必要があります。使うデータは主記憶に移し、使わないデータは2次記憶に移すということです。
これらの行為がページイン・ページアウトです。そして、主記憶の容量がいっぱいの時に、どのページをアウトするのか決める方法(置き換え技法)は主に以下の4つが存在します。
- FIFO(First In First Out)
- LRU(Least Recently Used)
- LFU(Least Frequantly Used)
- OPT(Optimal)
これらが、情報処理技術者試験で頻出の箇所ですので、順に確認していきましょう！
FIFO(First In First Out)
FIFOは一番シンプルで分かりやすいです。一番最初にインしたページをアウトする方式です。詳しくは下記記事で詳しく解説しています。
LRU(Least Recently Used)
LRUは、一番最後に参照したページをアウトする方式です。詳しくは、下記をご覧ください。
LFU(Least Frequantly Used)
LFUは一番参照されていないページをアウトする方式です。
OPT(Optimal)
OPTは理論的にページフォルトの回数が最も少なくなるようにページアウトする方式です。理論的に最高パフォーマンスを叩き出せる方式ですが、実現はほぼ不可能です。他のページ置き換え技法とのパフォーマンス比較用に用いられます。
まとめ
一度理解してしまえば、安定して得点を稼げる範囲ですので、何度でも繰り返し確認し、確実にマスターしましょう。
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