平成22年度秋期 ITストラテジスト 午前Ⅰ 問6

性能影響を考える一つの視点

ページサイズの変更を検討するときは、設定値そのものの印象で判断せず、処理の流れのどこに負担や利点が現れるかを、条件をそろえて整理し、複数の観点を同じ基準で比べることが大切です。

この問題で問われていること

確認の中心を、変更によって生じる影響の因果関係に絞ります。入力や処理の条件、観測される結果、別の資源への波及を順に対応づけ、単独の特徴だけで決めないようにしましょう。

視点

変更前後を比べる際は、対象となる処理、前提条件、観測する指標を分けて整理し、直接の影響と周辺への波及を混同しないように考えます。

確認ポイント

• 変更の前提条件と比較対象がそろっているか確認する
• 処理のどの段階に変化が関係するかを対応づける
• 一つの結果だけでなく全体への影響も同じ基準で見る

正解

ウ

解説

ページサイズを半分にすると、プログラム末尾などでページ全体を使い切れない無駄が小さくなり、主記憶に載せられる実データの割合が高まります。主記憶不足の状態では、この効果が重要です。

理由

ページ単位で主記憶を割り当てると、プログラムの大きさがページ境界に一致しない部分では、最後のページなどに未使用領域が生じます。ほとんどのプログラムが元のページサイズの半分以下なら、ページサイズを半分にした場合、この未使用領域を小さくできます。

比較

設問は主記憶不足の状態で限界運用しているため、ページ内の空き領域が減ると、同じ主記憶容量でも実際に使える領域が増えます。ページ数の増加やページフォールトだけを理由に、直ちに性能低下と結論することはできません。

選択肢ア

これは不正解だよ。ページサイズを小さくすると、1プログラムを構成するページ数は一般に増え、ページ表などの管理対象が増える可能性があります。したがって、ページ単位が小さいことだけから、領域管理のオーバヘッドが減少すると判断するのは誤りです。

選択肢イ

これは不正解だよ。ページサイズを半分にした場合、ページ内に余裕がなくなるのではなく、プログラム末尾などの未使用領域を小さくできます。主記憶不足の条件では、この変化はページ置換えによる性能低下を直ちに示すものではなく、記述の因果関係が誤っています。

選択肢ウ（正解）

これは正解だよ。ページ単位で割り当てると、ページ境界に届かない末尾部分などが未使用のまま残ります。ページサイズを半分にすると、ほとんどのプログラムが新しいページサイズ以下に収まる条件では、その無駄な空き領域を減らせます。その結果、主記憶不足が緩和されます。

選択肢エ

これは不正解だよ。ページサイズを小さくするとページ数は増えますが、それだけでページフォールトの回数が必ず増えるとはいえません。設問ではページ内の無駄が減り、主記憶不足を緩和する効果が示されているため、ページフォールト増加と性能低下を一律に結論づける根拠はありません。

学習のポイント

内部フラグメンテーションと仮想記憶における主記憶利用効率を理解する。