内部断片化とは？ないぶだんぺんか
内部断片化とは、固定長の割当て単位を使うために、割り当てた領域のうち実際には使われない端数が生じ、主記憶やディスクが無駄になること。可変長の割当てで区画と区画の間に生じる外部断片化とは、発生する場所も有効な対策も異なる。ページング方式では必ず生じる。割当て単位を固定するという設計判断の代償にあたる。
最終更新：2026-10-06
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領域を要求サイズぴったりに切り出す方式は無駄が出ないように見えるが、確保と解放を繰り返すと空きが細切れになり管理情報も膨らむ。単位を固定長に揃えれば管理は単純で高速になる代わり、要求と単位の差が必ず端数として残る。この端数を許容するという判断が、内部断片化の正体である。
具体例
ページサイズ4Kバイトの環境で5Kバイトのデータを置くと2ページ8Kバイトが割り当てられ、3Kバイトが使われずに残る。ファイルシステムのクラスタサイズでも同じことが起き、小さなファイルが大量にあるボリュームほど実効容量が目減りする。
試験での引っ掛け
外部断片化との取り違えが定番で、コンパクションが効くのは外部断片化のほう。内部断片化はページサイズを小さくすれば減るが、ページテーブルの増大と管理のオーバヘッドが増えるトレードオフがあり、単純に小さくすればよいわけではない。
関連用語
出た過去問
出典：令和4年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問17（IPA）解説で登場
ほとんどのプログラムの大きさがページサイズの半分以下のシステムにおいて、ページサイズを半分にしたときに予想されるものはどれか。ここで、このシステムは主記憶が不足…
正解：ページ内の無駄な空き領域が減少するので、主記憶不足が緩和される。
要点：ページサイズ縮小は内部断片化を減らし主記憶を有効活用する
ほとんどのプログラムがページサイズの半分以下なら、1ページの後半が使われずに残る内部断片化が大量に生じています。ページサイズを半分にすると、この無駄な空き領域が減って実質的に使える主記憶が増えるため、主記憶不足が緩和されます。
出典：令和6年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問18（IPA）解説で登場
仮想記憶方式において、セグメンテーション方式と比較した場合のページング方式の長所はどれか。
正解：主記憶の外部断片化が発生しない。
要点：固定長ページで管理するページング方式は外部断片化が生じない
ページング方式は主記憶を固定長のページ枠に区切って割り当てるため、可変長領域の割当てで生じる隙間、すなわち外部断片化が発生しない。一方、セグメンテーション方式はプログラムの論理的な単位で可変長に区切るため、割当てと解放を繰り返すと使えない隙間が散在する。ページング方式ではページ内に未使用部分が残る内部断片化のみが起こる。
出典・参考
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。