はじめに
1日1時間1項目学ぼうの会
今回学んだ内容はメモリと仮想メモリについてです。
メモリとは
コンピュータにおけるメモリは、データやプログラムを一時的に保持し、CPU（中央処理装置）が迅速にアクセスできるようにするための重要なハードウェア要素です。
メモリの役割
１、プログラムの実行をサポート
プログラムやアプリケーションを実行する際、そのコードやデータを一時的にメモリに読み込んで使用します。
例
ブラウザを開くと、プログラムのコードや開いているページのデータがメモリにロードされるため、スムーズな操作が可能になります。
２、データの一時保存
メモリは一時的な保存領域として使われます。作業中のファイルの編集や計算結果がメモリに保持され、必要に応じてディスクに保存されます。
例
ワードプロセッサで文章を編集している間、そのデータはメモリ上に保存され、ファイルを保存したときに初めてHDDやSSDに書き込まれます。
種類別の役割
・RAM
コンピュータの一時記録装置で、電源が切れるとデータが消える。
主に作業中のデータやプログラムを保持する。
・ROM
基本的なシステムの設定や、ブート時に必要なプログラムを格納します。電源を切ってもデータが保持されます。
メモリ容量の影響
・メモリ容量が多い場合：一度に多くのアプリケーションやデータを処理でき、システムがスムーズに動作します。
・メモリ容量が不足する場合：アプリケーションの動作が遅くなります。
例
PCを使用していて「動作が遅い」と感じるとき、その原因の多くはメモリ不足です。メモリが足りなくなると仮想メモリが使用されますが、その分、動作が遅くなります。
仮想メモリとは
仮想メモリとはコンピュータのメモリ(RAM)が不足した時にHDDやSSDの一部のようにメモリをように使う仕組みです。
仮想メモリの仕組み
仮想メモリはメモリ(RAM)とディスクの一部を組み合わせて使います。
あまり使わないデータやプログラムはディスクに保存しておいて重要なデータやプログラムのために
メモリ(RAM)を空けておきます。
これをページングと言います。
仮想メモリのメリット
・アプリケーションを複数実行できる。
仮想メモリのおかげで、RAMの容量に依存せず、複数のプログラムを実行できます。
動画視聴のアプリを起動しながらメールを送ったり、ゲームを起動してもメモリ不足にならずに済みます。
・メモリ不足によるエラーの防止
RAMが不足しても、仮想メモリを活用することでシステムがダウンすることを防ぎます。
仮想メモリのデメリット
・ディスク容量が少なくなる
ディスク容量が32GBの場合、仮想メモリを使うことで、そのうちの数GBがメモリとして使用されることになります。
そのため動画や写真を保存できる容量が少なくなります。
・速度低下
仮想ディスクに使うHDDやSSDはRAMに比べて圧倒的に遅いため、頻繁に仮想メモリにアクセスするとパフォーマンスが低下します。
まとめ
普段、ExcelやWordを利用していても、データがどこに保存されるのかを意識することは少ないでしょう。しかし、メモリと仮想メモリの役割を理解することで、以下のような工夫ができるようになります。
・不要なオブジェクトや変数を解放して、プログラムのメモリ消費を最小限に抑える。
・仮想マシンの構成では、メモリ不足によるスワップ発生を防ぐため、適切なメモリサイズを設定する。
これらの知識を活用し、システムの最適なパフォーマンスを意識した開発・運用を心がけたいと思います。
参考