フラグメンテーションとは？

フラグメンテーションの意味

記憶領域の確保と解放を繰り返すうちに空き領域が細切れになり、合計では足りているのに連続した領域が取れなくなる現象。主記憶では外部断片化として、ファイルシステムではファイルの分散配置による読み出し性能の低下として現れる。

フラグメンテーションの具体例

空き合計が500MBあっても、100MB単位の細片ばかりなら300MBの連続確保は失敗する。対策は、使用中の領域を寄せて空きを1か所に集めるコンパクション（ガーベジコレクションの一部として行われることも多い）や、固定長ブロックでの管理である。

フラグメンテーションは試験でどう引っ掛けられる？

固定区画方式で区画内に生じる使い残しは内部断片化、可変区画方式で区画と区画の間に生じるのが外部断片化。コンパクションが効くのは外部断片化のほうで、内部断片化はブロックサイズの設計を見直さないと減らせない。

フラグメンテーションと関連する用語

• メモリリーク
• ファイルシステム

フラグメンテーションが出た過去問

• フラグメンテーションに関する記述のうち、適切なものはどれか。

  正解：フラグメンテーションの発生によって、合計としては十分な空きメモリ領域があるにもかかわらず、必要とするメモリ領域を獲得できなくなることがある。

  要点：空き合計が足りても連続領域が取れないのが断片化

  フラグメンテーションとは、確保と解放の繰返しによって空き領域が細切れに散らばる現象である。空き容量の合計は足りていても、連続した領域が取れないために要求サイズの確保に失敗することがある。可変長ブロック方式で起きやすく、固定長ブロック方式では発生しない代わりに、ブロック内の使い残しという別の無駄が生じる。

  出典：令和4年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問18（IPA）

• 記憶領域を管理するアルゴリズムのうち、ベストフィット方式の特徴として、適切なものはどれか。

  正解：空きブロック群のうち、要求された大きさを満たす最小のものを割り当てるので、最終的には小さな空きブロックが多数残る傾向にある。

  要点：ベストフィットは最小の空きを選ぶため細かい断片が残りやすい

  ベストフィット方式は、空き領域のうち要求サイズを満たす最小のものを選んで割り当てる方式である。要求との差が最も小さい領域を使うため、割り当て後に残る断片は極めて小さくなり、再利用しにくい小さな空き領域が多数生じやすい（外部フラグメンテーション）。

  出典：令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問5（IPA）