ページフォールトとは？
ページフォールトとは、仮想記憶で、参照したページが主記憶に無いときに発生する例外。OSが補助記憶から該当ページを読み込み（ページイン）、必要なら別のページを追い出してから処理を再開する。主記憶アクセスがナノ秒の単位なのに対し、ページインは補助記憶の待ち時間が支配的でミリ秒の単位になるため、発生率が低くても実効的な処理時間を大きく引き延ばす。組込みのように応答時間を保証したい系では、ページングを使わない設計にすることも多い。
エンベデッドシステムスペシャリスト試験の過去問では3回出題されています（2017年度〜2022年度）。
ぺーじふぉーると
ページフォールトの意味
仮想記憶で、参照したページが主記憶に無いときに発生する例外。OSが補助記憶から該当ページを読み込み（ページイン）、必要なら別のページを追い出してから処理を再開する。主記憶アクセスがナノ秒の単位なのに対し、ページインは補助記憶の待ち時間が支配的でミリ秒の単位になるため、発生率が低くても実効的な処理時間を大きく引き延ばす。組込みのように応答時間を保証したい系では、ページングを使わない設計にすることも多い。
ページフォールトの具体例
主記憶アクセスが200ナノ秒、ページフォールトのオーバーヘッドが100ミリ秒で、50万回に1回発生するなら、50万回のアクセスに100ミリ秒かかり、そこへ100ミリ秒が加わって1回あたり合計0.2秒になる。したがってページフォールトは1秒あたり最大5回しか発生しえない。
ページフォールトは試験でどう引っ掛けられる？
オーバーヘッドの100ミリ秒だけで割って「1秒あたり10回」とする誤りが定番。主記憶アクセスに要する時間も足す必要がある。ナノ秒とミリ秒の単位換算（1ミリ秒＝100万ナノ秒）を取り違える誤りも合わせて問われる。
ページフォールトと関連する用語
ページフォールトが出た過去問
内部割込みの要因として、適切なものはどれか。
正解：演算がオーバフローした。
要点：内部割込みは命令実行自体が原因、例外の類がこれ
内部割込みは、実行中のプログラム自身の処理が原因となって発生する割込みで、ゼロ除算やオーバフローなどの演算例外、ページフォールト、システムコールなどが該当する。これに対し、周辺装置やタイマ、電源監視回路のようにプロセッサの外側から信号が来るものは外部割込みに分類される。原因が命令実行の内側か外側かで区別する。
出典：平成29年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問2（IPA）外部割込みの要因となる事象として、適切なものはどれか。
正解：入出力動作が終了したので、DMAコントローラからプロセッサへの通知が発生した。
要点：外部割込みはCPU外部の装置からの信号が要因となる
割込みは、実行中のプログラム自身の処理が原因となる内部割込みと、プロセッサ外部の装置からの信号による外部割込みに分けられる。DMAコントローラが入出力の完了をプロセッサへ通知するのは、CPU外部のハードウェアが要因なので外部割込みに当たる。ページフォールト、特権命令違反、演算オーバフローはいずれも命令実行に伴って生じる内部割込みである。
出典：令和2年度 10月 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問3（IPA）主記憶への1回のアクセスが200ナノ秒で、ページフォールトが発生すると1回当たり更に100ミリ秒のオーバーヘッドが生じるコンピュータがある。ページフォールトが主…
正解：5
要点：1回あたり主記憶100ミリ秒＋障害100ミリ秒で毎秒5回
ページフォールト1回の間に主記憶アクセスが50万回行われるので、その所要時間は50万×200ナノ秒＝100ミリ秒である。これにページフォールトのオーバーヘッド100ミリ秒が加わり、ページフォールト1回あたり合計200ミリ秒＝0.2秒を要する。したがって1秒間に発生しうる回数は最大で1÷0.2＝5回となる。
出典：令和4年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問5（IPA）
最終更新：2026-08-25／解説は資格暗記が独自に作成しています。 過去問の出典は各問題に記載のとおりです。