オーバーレイ方式、スワッピング方式とは？？【備忘録-基本情報技術者試験対策 #50】

※ 本記事では、基本情報技術者試験の対策として私が勉強したことを備忘録的にまとめておきたいと思います。
少しでも参考になれば嬉しいです。

はじめに

さて今回は、基本情報技術者試験対策として、オーバーレイ方式とスワッピング方式についてまとめたいと思います。

前回、固定区間方式と可変区間方式についてまとめましたが、オーバーレイ方式とスワッピング方式も区画をどう使うかに関係したワードとなります。

この辺りもどんな方式なのかしっかりと理解しておくようにしましょう。

ちなみに私はこの参考書を使って勉強してました。

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オーバーレイ方式

オーバーレイ方式は、プログラムが使用するメモリ空間が物理的なメモリの容量を超える場合に利用されます。この方式は、プログラムをセグメント（部分）に分割し、その時点で必要な部分だけを主記憶装置（RAM）にロードし、実行する方式です。この方法により、限られたメモリリソースで大きなプログラムを効率的に実行することが可能になります。

例えば、上画像のように主記憶装置内をセグメントに分割したとします。ただし、適当に分割するわけではありません。全体制御をつかさどる部分をセグメントAに、「機能A」をつかさどる部分をセグメントBとセグメントCに、「機能B」をつかさどる部分をセグメントDにといったように、それぞれのまとまりとして分割します。

プログラム全体を一度にメモリにロードするのではなく、「機能A」を使いたい場合はセグメントA、B、Cを、「機能B」を使いたい場合はセグメントA、D等、実行に必要な部分だけを随時ロードすることで、物理メモリを節約できます。

• プログラムの分割：
  プログラムを複数のセグメントに分割します。各セグメントは、特定のタスクや機能に対応しています。

• セグメントのロード：
  実行中に必要となったセグメントのみを主記憶装置にロードします。未使用のセグメントはメモリにロードされないため、メモリの使用効率が向上します。

• セグメントのアンロード：
  セグメントが不要になった場合、そのセグメントをメモリからアンロードし、新しいセグメントをロードするスペースを確保します。

スワッピング方式

スワッピング方式とは、主記憶装置（RAM）の空き領域が少なくなった際に、一時的に使用しないプログラムやプロセスを補助記憶装置（通常はハードディスク）に退避させる方式です。これにより、主記憶装置を効率的に使用し、複数のプログラムを同時に実行することが可能になります。

ちなみに、主記憶装置から補助記憶装置に移動させることを「スワップアウト」（主記憶装置から出ていくイメージ）、補助記憶装置から主記憶装置に移動させることを「スワップイン」（主記憶装置に入っていくイメージ）と言います。

• プロセスの退避：
  主記憶装置の空き容量が不足すると、システムは優先度の低いプロセスを選択し、これを補助記憶装置にスワップアウト（退避）します。この操作により、主記憶装置の空き容量が確保されます。

• 新しいプロセスのロード：
  空き容量が確保された主記憶装置に、新たなプロセスをスワップイン（ロード）します。これにより、実行可能なプロセスがメモリ上に配置されます。

• プロセスの再ロード：
  退避させたプロセスが再び必要になった場合、再び補助記憶装置から主記憶装置にスワップインされます。この操作により、プロセスの実行が再開されます。

最後に

さて今回は、基本情報技術者試験対策として、オーバーレイ方式とスワッピング方式についてまとめました。

冒頭にも述べましたが、固定区間方式や可変区間方式と合わせて覚えておくようにしましょう。派生した知識も重要です。

以上！

前回まとめた記事も読んでもらえると嬉しいです！

基本情報以外の勉強記事も是非！

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