ページフォールトとは?
ページフォールトとは、アクセスしようとしたページが主記憶に存在せず、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。OSが空きページ枠を探し、無ければ置換えアルゴリズムで追い出すページを選んでから、目的のページを読み込んで処理を再開する。
応用情報技術者試験の過去問では11回出題されています(2016年度〜2023年度)。
ぺーじふぉーると
ページフォールトの意味
アクセスしようとしたページが主記憶に存在せず、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。OSが空きページ枠を探し、無ければ置換えアルゴリズムで追い出すページを選んでから、目的のページを読み込んで処理を再開する。
ページフォールトの具体例
主記憶が数十ナノ秒で読めるのに対し、ページインは補助記憶へのアクセスを伴うためミリ秒単位かかる。1回のページフォールトは数万回分のメモリアクセスに相当し、発生頻度がそのまま性能を左右する。
ページフォールトは試験でどう引っ掛けられる?
ページフォールトはエラーではなく、仮想記憶が正常に働いている証拠でもある。異常終了する障害と混同しないこと。問題になるのは頻発したとき(スラッシング)である。
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
プログラムで使用可能な実メモリ枠が3ページである仮想記憶システムにおいて、大きさ6ページのプログラムが実行されたとき、ページフォールトは何回発生するか。ここで、…
正解:10
要点:LRUは最後に使ってから最も時間が経ったページを追い出す
実メモリ枠3ページでLRUを適用し、0,1,2,3,4,0,2,4,3,1,4,5 の順に読み込むと、最初の0・1・2で3回の欠落が起き、以降は3,4,0,2 で置換えが4回続きます。次の4は残っているのでヒットし、3,1 で2回置換え、次の4はヒット、最後の5で1回置換えとなります。ヒットしたのは2回だけなので、12回のアクセスのうちページフォールトは10回です。
出典:平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問18(IPA)ページング方式の仮想記憶において,あるプログラムを実行したとき,1回のページフォールトの平均処理時間は30ミリ秒であった。ページフォールト発生時の処理時間が次の…
正解:0.75
要点:平均時間は各処理時間を発生割合で加重平均した値
ページアウトを伴わない割合をpとすると、平均処理時間は20p+60(1−p)=30と表せる。整理すると60−40p=30となりp=0.75。よって4回に3回はページインだけで済んでいる計算になる。
出典:平成28年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問17(IPA)ページング方式の仮想記憶において、ページ置換えの発生頻度が高くなり、システムの処理能力が急激に低下することがある。このような現象を何と呼ぶか。
正解:スラッシング
要点:ページ置換えの多発で処理能力が急落するのがスラッシング
実記憶量に対して多重度や作業領域が過大になるとページフォールトが多発し、ページの入替え処理にCPU時間の大半が費やされて、本来の処理がほとんど進まなくなる。この状態をスラッシングという。
出典:平成29年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問17(IPA)ページング方式の仮想記憶において,あるプログラムを実行したとき,1回のページフォールトの平均処理時間は30ミリ秒であった。ページフォールト発生時の処理時間が次の…
正解:0.75
要点:平均処理時間は各ケースの時間を発生割合で加重平均した値。
ページアウトを伴わない処理の割合をpとすると、平均処理時間は20p+60(1−p)=30と表せる。これを整理すると60−40p=30となり、p=0.75が得られる。すなわち4回に3回はページインだけで済んでいたことになる。
出典:平成30年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問18(IPA)ページング方式の仮想記憶における主記憶の割当てに関する記述のうち、適切なものはどれか。
正解:プログラム実行時のページフォールトを契機に、ページをロードするのに必要な主記憶が割り当てられる。
要点:デマンドページングは必要になった時点でページを読み込む
ページング方式ではデマンドページングが基本で、プログラム開始時に全ページを読み込むのではなく、実際に参照されて存在しないと分かったとき(ページフォールト発生時)に主記憶を割り当ててページをロードする。割り当てられる主記憶の量も実行の進行に応じて変動する。
出典:平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問19(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。