地特四等
112年
[資訊處理] 計算機概要
第 26 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
- 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
思路引導 VIP
想像一下，如果你有一批固定大小為 10 公升的桶子要用來裝水，而你現在剛好有 15 公升的水需要存放。為了把水裝完，你最少需要用到幾個桶子？而在最後一個桶子裡，會發生什麼樣的空間狀態呢？
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很好，你精確地辨識出了分頁機制的關鍵特性。在作業系統（Operating System, OS）的記憶體管理中，分頁（Paging）的核心思想是將實體記憶體切割成固定大小的「框架（Frames）」，並將邏輯程序切割成相同大小的「頁面（Pages）」。這種設計最大的優勢在於消除了外部碎片（External Fragmentation），因為任何閒置的框架都可以被分配給任何程序，不需要強求連續的實體空間。
分頁機制的代價：內部碎片
然而，分頁機制並非完美。由於程序的總大小未必剛好是分頁大小的整數倍，最後一個頁面往往無法填滿整個框架，這多出來的閒置空間就是內部碎片（Internal Fragmentation）。因此，選項 (B) 宣稱可「避免」內部碎片是錯誤的描述。這類題目在資訊科學中屬於基礎且具備高度鑑別力的考點，它要求學生不僅要記住定義，更要理解「固定大小切割」與「動態大小分配」之間關於空間利用率的權衡（Trade-off）。實作分頁通常需要硬體如**記憶體管理單元（MMU）**與作業系統的密切協同，這也是當代計算機架構的主流實務。