局所参照性とは?きょくしょさんしょうせい
局所参照性とは、プログラムのメモリ参照先が全域へ一様に散らばらず、時間的にも空間的にも偏る性質。いま触ったアドレスは近い将来また触られやすく(時間的局所性)、触ったアドレスの近傍も続けて触られやすい(空間的局所性)。キャッシュと仮想記憶が効果を出せる根拠がこの偏りにある。
最終更新:2026-10-06
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記憶装置は、速いものほど高価で小容量という関係から逃れられない。全部を高速なメモリで作れない以上、階層に分けて「よく使うものだけ上に置く」しかないが、それが成立するのは参照が偏っているという経験則があるからである。裏を返せば、この偏りが崩れる処理では、キャッシュをいくら積んでも効果が出ない。
具体例
配列を先頭から順に舐めるループは、1回のキャッシュライン充填で読み込んだ隣接データを続けて使うため空間的局所性が高い。同じ係数表を毎回参照するディジタルフィルタは時間的局所性が高く、表がキャッシュに載り続ける。
試験での引っ掛け
偏りはプログラムの性質であって、ハードウェアが作り出すものではない。大きな行列を列方向に飛び飛びで走査する処理は空間的局所性が低く、充填したキャッシュラインの大半を使わずに捨てるため、キャッシュを増やしても改善しない。ループの回し方を変えるほうが効く。
関連用語
出た過去問
出典:令和5年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問7(IPA)
プログラムの局所参照性に関する記述のうち、適切なものはどれか。
正解:ループによる反復実行のように、短い時間に主記憶の近接した場所を参照するプログラムの方が、局所参照性は高くなる。
要点:短時間に狭い範囲を参照するほど局所参照性は高い
局所参照性とは、短い時間内に参照されるアドレスが狭い範囲に集中する性質を指す。ループによる反復実行は同じ命令列やデータを繰り返し参照するため参照範囲が狭く、局所参照性が高い。局所参照性が高いほどキャッシュやページのヒット率が上がり、実行性能が向上する。
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。