応用情報技術者 試験情報＆徹底解説

【令和4年秋期 午前 問17】
https://www.ap-siken.com/kakomon/04_aki/q17.html

以下解説が矛盾しているように思われるのですが、どのように考えればよいでしょうか。

・選択肢アの解説
  →ページサイズが小さくなると ”ページ総数が増加するので” 、
   システムのオーバーヘッドは増加します。

・選択肢イの解説
  →”使うページ数が同じということは” 置換えの頻度も同じなので、
   システム性能への影響は小さいと考えられます。

応用情報 令和4年 秋期 午前 問17
https://www.ap-siken.com/kakomon/04_aki/q17.html

の具体例を次のように仮定してみます。
・変更前のページサイズは16KB
・ほとんどのプログラムの大きさが8KB以下
・変更後のページサイズは8KB

変更前の1ページの内容の例は、8KBのプログラム＋8KBの空き領域。
変更後の1ページの内容の例は、8KBのプログラム（空き領域はなし）。

変更によってページ内に余裕（空き領域）がなくなるのは正しい。

ページ置換えの回数については、
あるプログラムが主記憶上で必要になるたびに、
変更前は「8KBのプログラム＋8KBの空き領域」という固まりをページングする。
変更前は「8KBのプログラム」という固まりをページングする。
空き領域が含まれるか否かでページングの単位（サイズ）は異なるけれど、
> ”使うページ数が同じということは” 置換えの頻度も同じなので、
> システム性能への影響は小さいと考えられます。

上記のとおり、ページングの頻度が変わらないならば、オーバーヘッドも変わらない。

> ページサイズが小さくなると ”ページ総数が増加するので”、
> システムのオーバーヘッドは増加します。
というこのサイトの解説文は、原則として一般的にそう言えるということです。

ほとんどのプログラムの大きさが8KB以下であったとしても
8KBより大きなプログラムの割合が増えるにつれ、
その大きなプログラムは1回のページングでは主記憶にロードできませんから
> システムのオーバーヘッドは増加します。

まず、選択肢イの解説はおかしいと思います。
ページサイズが半分になっても、ほとんどのプログラムはページに収まるので、ほとんどのプログラムでは使用するページ数は変わりません。ページサイズが半分になることで総ページ数が増えるので、主記憶上に展開できるプログラムの数は増えます。すると、ページフォルトが減ってページ置き換えの頻度が下がりシステム性能は向上します。
メモリ不足のPCのメインメモリを２倍に増やすぐらいの効果があると思います。
ページ内の余裕がなくなることとページ置き換えとの関係性はないです。

本題
アの解説
「ページ総数が増加する」というのはシステム全体のはなしです。
領域管理のオーバヘッドというのは、OSの管理テーブルのサイズが増えることだと思います。

イの解説
「使うページ数が同じ」というのは個々のプログラムに注目したときのはなしです。
システム全体としては、物理ページ数が増えてページ置換えの頻度が下がりシステム性能は向上します。
主記憶不足が緩和されることなので、ウが正解であることとも矛盾しません。

オーバヘッドが増えるのはデメリットですが、置換えの頻度が減るのはメリットです。
メリットとデメリットが同時に起きるのは特に矛盾ではありません。
ページフォルトが減ることの効果に比べると領域管理のオーバヘッドは無視できる可能性大です。

もう解説が修正されている。
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