「ページングって何?」
応用情報技術者試験のOS分野で頻出ですが、
- 仮想記憶との違い
- ページって何?
- なぜ必要?
で混乱する人がかなり多いテーマです。
この記事では、
- ページングとは?
- なぜ使う?
- ページイン/ページアウト
- 試験での頻出ポイント
を5分で理解できるように解説します!
まず結論
ページングとは?
「データを小分けにして管理する仕組み」
です!
なぜ必要?
仮想記憶では、
SSD/HDDをメモリ代わりに使う
ことでRAM不足を補います。
でも…
全部まとめて移動すると大変!
例えば:
10GB
全部を毎回移動したら遅すぎる。
そこでページング
必要な部分だけ移動する!
これがページング。
ページとは?
分割した小さい単位
例えば:
4KB
ごとに区切る。
この単位を:
ページ
という。
イメージで理解
本棚と机
机(RAM)
今使う資料だけ置く。
本棚(SSD/HDD)
大量の資料を保管。
ページングでは?
必要なページだけ:
本棚 → 机
へ持ってくる。
ページイン
SSD/HDD → RAMへ読み込み
必要になった時に行う。
ページアウト
RAM → SSD/HDDへ退避
不要になったデータを外へ出す。
つまり
「必要部分だけ使う」
ことで効率化している!
ページテーブルとは?
応用情報で頻出!
役割
「ページがどこにあるか管理」
例えば:
| ページ | 保存場所 |
|---|---|
| 1 | RAM |
| 2 | SSD |
| 3 | RAM |
CPUは仮想アドレスを使う
でも実際のRAM位置は:
物理アドレス
変換するもの
MMU
(Memory Management Unit)
ページフォールトとは?
必要ページがRAMにない状態
すると:
SSD/HDDから読み込み
が発生。
多発すると?
PCが重くなる!
スラッシングとは?
ページ交換ばかりして処理が進まない状態
超頻出。
ページングのメリット
メモリを効率利用できる
必要な部分だけ使うから。
デメリット
SSD/HDDアクセスが遅い
RAMよりかなり低速。
応用情報でよく出るポイント
頻出👇
- ページング
- ページイン
- ページアウト
- ページフォールト
- ページテーブル
- スラッシング
OS分野の超重要テーマ!
よくあるひっかけ
「ページングはメモリ容量を増やす技術」
→ 厳密には違う!
仮想記憶を実現する管理方式。
1分で復習!
ページング
小分け管理方式
ページ
小さいデータ単位
ページイン
RAMへ読み込み
ページアウト
SSD/HDDへ退避
スラッシング
交換しすぎで遅い
練習問題
問題
ページング方式の説明として最も適切なものはどれか。
ア
データを固定長のページに分割して管理する方式
イ
CPUクロック周波数を制御する方式
ウ
ネットワーク経路を制御する技術
エ
データ暗号化方式
解答
正解:ア
解説
ページング方式では、データを固定長のページに分割し、必要なページだけを主記憶へ読み込みます。
これにより効率的な仮想記憶管理を実現します。
まとめ
ページングとは
「必要部分だけ管理する仕組み」
超重要
- ページ
- ページイン
- ページアウト
- ページフォールト
- スラッシング
特に、
「必要なページだけRAMへ持ってくる」
ここを理解するとかなり分かりやすくなります!
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