LRU方式|科目A-1(応用情報技術者) 令和7年 春期午前試験 問15

出典:令和7年春期 午前 問15 分野:ソフトウェア / オペレーティングシステム
仮想記憶管理におけるページ置換えアルゴリズムとしてLRU方式を採用する。主記憶のページ枠が,4000,5000,6000,7000番地(いずれも16進数)の4ページ分で,プログラムが参照するページ番号の順が,1→2→3→4→2→5→3→1→6→5→4のとき,最後の参照ページ4は何番地にページインされているか。ここで,最初の1→2→3→4の参照で,それぞれのページは4000,5000,6000,7000番地にページインされるものとする。
  • ア:4000
  • イ:5000
  • ウ:6000
  • エ:7000
応用情報技術者
解説

LRU(Least Recently Used)方式は、主記憶にあるページのうち、最後に参照されてから最も長い時間が経過したページを置換える方式です。

以下では、ページ枠の内容を左から順に4000、5000、6000、7000番地として表します。

  1. 最初にページ1、2、3、4を参照すると、ページ枠は「1、2、3、4」となります。
  2. 次にページ2を参照します。ページ2は既に主記憶にあるため、置換えは発生せず、「1、2、3、4」のままです。
  3. ページ5を参照すると、最も長く参照されていないページ1が置換えられます。ページ枠は「5、2、3、4」となります。
  4. ページ3は既に主記憶にあるため、置換えは発生しません。
  5. ページ1を参照すると、最も長く参照されていないページ4が置換えられます。ページ枠は「5、2、3、1」となります。
  6. ページ6を参照すると、最も長く参照されていないページ2が置換えられます。ページ枠は「5、6、3、1」となります。
  7. ページ5は既に主記憶にあるため、置換えは発生しません。
  8. 最後にページ4を参照すると、最も長く参照されていないページ3が置換えられます。ページ枠は「5、6、4、1」となります。

ページ4は左から3番目のページ枠に格納されているため、ページインされている番地は6000番地です。

したがって、が適切です。

TSUNAGARU-ADVICE

まず押さえたいこと

LRU(Least Recently Used)は、ページ置換えが必要になったときに、最も長い間参照されていないページを追い出す方式です。類題では、ページ参照のたびに「現在どのページが各ページ枠にあるか」と「最後に参照された順序」を更新して追跡します。

迷ったときの判断軸

既に主記憶にあるページが再び参照された場合はページ置換えを行わず、そのページを「最近使ったページ」として参照順だけ更新する点に注意しましょう。新しいページが来て空き枠がないときだけ、その時点で最も古く参照されたページを置き換えます。

科目Bにつなげるために

特にプロフェッショナルデジタルスキル(システム)試験合格を目指す方は、LRUを単なる暗記ではなく、ページ参照列を時系列で追跡して、ページフォールトと置換え先を判断する手順として身に付けましょう。仮想記憶の性能評価やページ置換え方式の比較問題にもつながります。