ページング方式とは？

ページング方式の意味

仮想記憶を実現する代表的な方式で、仮想アドレス空間と主記憶を4KBなどの固定長ページに区切り、ページ単位で主記憶と補助記憶をやり取りする。対応関係はページテーブルで管理する。固定長なので外部断片化が起きず、管理も単純になるのが利点。

ページング方式の具体例

仮想アドレスの上位ビットがページ番号、下位ビットがページ内オフセットになる。ページサイズ4KB（4096バイト）なら下位12ビットがオフセット。ページテーブルでページ番号を実ページ番号に置き換え、オフセットはそのまま連結して実アドレスにする。

ページング方式は試験でどう引っ掛けられる？

可変長の論理的なまとまりで区切るのはセグメント方式で、こちらは外部断片化が起きる。「固定長＝ページング、可変長＝セグメント」で覚える。ページング内部で生じる使い残しは内部断片化と呼ぶ。

ページング方式と関連する用語

• 仮想記憶
• ページフォールト
• TLB

ページング方式が出た過去問

• 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。

  正解：主記憶に存在しないページへのアクセスが増加すること

  要点：ページフォールトは主記憶に無いページを参照したときに発生する

  ページフォールトは、参照したページが主記憶上に存在せず補助記憶から読み込む必要があるときに発生する割込みである。したがって主記憶に載っていないページへの参照が増えるほど発生回数は増える。主記憶に存在するページへのアクセスや、ページの更新比率はページフォールトの発生そのものには直結しない。

  出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問20（IPA）

• ページング方式の説明として，適切なものはどれか。

  正解：仮想記憶空間と実記憶空間をそれぞれ固定長の領域に区切り，対応づけて管理する方式

  要点：ページングは仮想・実記憶を固定長ページで対応付ける

  ページングは仮想記憶空間と実記憶空間の両方をページと呼ぶ固定長の区画に分け、ページテーブルで対応付けて管理する方式です。固定長なので外部断片化が起きにくく、必要なページだけを実記憶に載せられます。可変長の区画で管理するセグメンテーションと対比して覚えます。

  出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問15（IPA）