地方政府公務人員四等-資訊處理類科計算機概要112 年第 26 題單選題
有關分頁(paging)式的記憶體管理機制,下列敘述何者錯誤?
A可避免外部碎片(external fragmentation)的產生
B可避免內部碎片(internal fragmentation)的產生正確答案
C是多數作業系統採用的記憶體管理機制
D實作上通常需要電腦硬體協同作業系統來共同完成
B正確答案
分頁機制解決外部碎片但無法避免內部碎片,因最後一頁常有未用空間。
為什麼答案是 B
錯誤!分頁採固定大小,當程式大小非頁面整數倍時,最後一頁未用空間即為內部碎片,無法避免,只能減少(縮小頁面大小)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 分頁機制解決外部碎片但無法避免內部碎片,因最後一頁常有未用空間。
看到「避免內部碎片」直接刪掉!分頁的致命傷就是內部碎片。
逐選項分析
A✕
分頁將記憶體切成固定大小頁框,任何空閒頁框都可分配,確實可消除外部碎片。此敘述正確。
B✓ 正確
錯誤!分頁採固定大小,當程式大小非頁面整數倍時,最後一頁未用空間即為內部碎片,無法避免,只能減少(縮小頁面大小)。
C✕
Windows、Linux、macOS 等現代作業系統普遍採用分頁(含多階層分頁)作為主要記憶體管理機制,敘述正確。
D✕
分頁需 MMU(記憶體管理單元)、TLB 等硬體協助做位址轉換,配合 OS 維護分頁表,硬體+軟體協同運作。敘述正確。
分頁 vs 分段 碎片比較
| 機制 | 外部碎片 | 內部碎片 | 大小 |
|---|
| 分頁 Paging | ❌ 無 | ⚠️ 有(最後一頁) | 固定 |
| 分段 Segmentation | ⚠️ 有 | ❌ 無 | 可變 |
| 分頁分段混合 | ❌ 無 | ⚠️ 有 | 固定頁+可變段 |
分頁跟分段在碎片問題上剛好相反:分頁把記憶體切成固定大小的頁框,程式要多少都得湊整數頁,最後一頁常有空間用不完,這叫內部碎片。但因為頁框大小統一,任何空框都能拿來用,不會有外部碎片。分段則是按實際需求切,段內不浪費空間(無內部碎片),卻會在段與段之間留下大小不一的空洞(外部碎片)。判斷關鍵:固定切割必有內部浪費但好管理,彈性切割省內部卻製造外部破碎。