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title: "LRUとは？最後に参照した時刻でページ置換えを判断する考え方【基本情報技術者試験】"
description: "LRUを「最後に参照された時刻が最も古いページを置換対象にするページ置換えアルゴリズム」として整理し、LFU、FIFO、参照頻度、参照回数との違いをFE試験で切れるように解説します。"
last_modified_at: "2026-07-25"
canonical_url: "https://stemtazoo.github.io/fe/lru-page-replacement/"
section: "fe"
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## まず結論

LRUとは、**最後に参照された時刻が最も古いページを置換対象にするページ置換えアルゴリズム**です。

LRUは、Least Recently Used の略です。

基本情報技術者試験では、LRUは **最後に参照した時刻** というキーワードで判断しやすいです。

```text
LRU
→ Recently
→ 最近いつ使ったかを見る
→ 最後に参照した時刻を使う
```

試験でLRUアルゴリズムのページ置換え判断基準を聞かれたら、**最後に参照した時刻** を選びます。

## 直感的な説明

LRUは、机の上の資料整理に似ています。

机の上には、資料を4冊しか置けないとします。

新しい資料を置きたいのに机がいっぱいなら、どれか1冊を片付ける必要があります。

このとき、LRUでは、**一番長い間使っていない資料** を片付けます。

```text
最近使った資料
→ また使うかもしれないので残す

長く使っていない資料
→ 使う可能性が低そうなので追い出す
```

ページ置換でも同じです。

最近参照されたページは、近いうちにまた参照される可能性があると考え、長く参照されていないページを置換対象にします。

判断に使うのは、回数ではなく **最後に参照した時刻** です。

## 定義・仕組み

ページ置換えとは、主記憶に必要なページがないときに、どのページを主記憶から追い出すかを決める処理です。

仮想記憶では、プログラムが使うページの一部だけを主記憶に置きます。

主記憶のページ枠がいっぱいの状態で、新しいページを読み込む必要があると、どれかのページを追い出さなければなりません。

このとき、どのページを追い出すかを決める方法が、ページ置換アルゴリズムです。

| 用語 | 意味 |
|---|---|
| ページ | 仮想記憶で扱う固定サイズの単位 |
| ページ枠 | 主記憶上でページを入れる場所 |
| ページフォールト | 必要なページが主記憶にない状態 |
| ページ置換 | 主記憶のページを入れ替えること |
| LRU | 最後の参照時刻が最も古いページを置き換える方式 |

LRUでは、ページが参照されるたびに、そのページを「最近使った」として扱います。

ページ枠がいっぱいで新しいページを入れるときは、枠内にあるページのうち、**最後に参照された時刻が最も古いページ** を置き換えます。

例えば、次のような状態を考えます。

| ページ | 最後に参照された時刻 | LRUでの見方 |
|---|---|---|
| A | 10:01 | 比較的新しい |
| B | 09:50 | 最も古いので置換候補 |
| C | 10:05 | 新しい |

この例では、最後に参照された時刻が最も古いBが置換候補になります。

このテーマは、基本情報技術者試験の「コンピュータシステム」や「オペレーティングシステム」と関係する内容です。公式の出題範囲やシラバスは、[IPA：基本情報技術者試験](https://www.ipa.go.jp/shiken/kubun/fe.html) から確認できます。

## LFU・FIFOとの違い

LRUは、LFUやFIFOと混同しやすいです。

| 方式 | 見るもの | 判断の合図 |
|---|---|---|
| LRU | 最後に参照した時刻 | 最近いつ使ったか、最後に参照 |
| LFU | 参照頻度 | 単位時間当たりの参照頻度、Least Frequently Used |
| FIFO | 読み込まれた順番 | 最初に入ったページを先に出す |
| 参照回数方式 | 累積の参照回数 | これまで何回使われたか |

LRUとLFUは名前が似ています。

```text
LRU
→ Recently
→ 最近
→ 最後に参照した時刻

LFU
→ Frequently
→ 頻繁
→ 参照頻度
```

FE試験では、**時刻ならLRU、頻度ならLFU** と切ると分かりやすいです。

また、LRUとFIFOも間違えやすいです。

```text
FIFO
→ 先に入ったものを先に出す

LRU
→ 最近使われていないものを出す
```

古くからページ枠にあるページでも、直前に参照されていれば、LRUでは置換対象になりにくいです。

## 科目Aでどう出る？

科目Aでは、LRU方式の説明や、ページ置換えアルゴリズムの判断基準として出題されやすいです。

判断するときは、次の表で切ります。

| 問題文の表現 | 選びたい方式 |
|---|---|
| 最後に参照した時刻が最も古いページを置き換える | LRU |
| 最近使われていないページを置き換える | LRU |
| 単位時間当たりの参照頻度が低いページを置き換える | LFU |
| 最初に読み込まれたページを置き換える | FIFO |
| これから最も長く使われないページを置き換える | OPT |
| 累積の参照回数が少ないページを置き換える | 参照回数系の方式 |

似た選択肢は、次のように切ります。

| 選択肢の方向性 | 判断 |
|---|---|
| 最後に参照した時刻 | LRU |
| 最初に参照した時刻 | LRUではない。FIFO系と混同しやすい |
| 単位時間当たりの参照頻度 | LFU |
| 累積の参照回数 | LRUではない。回数を見る方式 |

決め手は、**Recently = 最近** です。

```text
LRU
→ 最近いつ参照したかを見る
→ 最後に参照した時刻
```

## どんな場面で使う？

問題文では、ページ参照列を順に追って、ページ枠の中身を更新する問題でLRUの考え方が役立ちます。

基本手順は次のとおりです。

1. ページ参照列を左から順に見る
2. 参照ページがページ枠にあれば、置換はしない
3. ただし、そのページは「最近使った」として更新する
4. 参照ページがページ枠になければ、ページフォールトになる
5. 空き枠があれば、そのまま入れる
6. 空き枠がなければ、最後の参照が最も古いページを置き換える

例えば、ページ枠が3つで、次の順に参照するとします。

```text
1, 2, 3, 2, 4
```

途中の状態を簡単に追うと、次のようになります。

| 参照 | ページ枠 | 考え方 |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 空き枠に入れる |
| 2 | 1, 2 | 空き枠に入れる |
| 3 | 1, 2, 3 | 空き枠に入れる |
| 2 | 1, 2, 3 | 2を最近使った扱いにする |
| 4 | 4, 2, 3 | 最後の参照が最も古い1を置き換える |

ここで、ページ2を参照した後に、ページ2を古いままと考えると間違えます。

LRUでは、**ヒットしたページも参照時刻を更新する** のがポイントです。

## よくある誤解・混同

LRUでは、次の混同がよく起こります。

| 混同 | 正しい切り分け |
|---|---|
| LRUは参照回数を見る | LRUは最後に参照した時刻を見る |
| LRUは最初に参照した時刻を見る | LRUは最後に参照した時刻を見る |
| LFUとLRUを同じだと思う | LFUは頻度、LRUは最近使った時刻 |
| 累積の参照回数が少ないものを必ず置換する | LRUでは回数ではなく、最後に使った時刻を見る |
| 最近よく使ったページを捨てる | LRUは最近使われていないページを捨てる |
| ページ枠にあるページを見たら何もしない | 置換はしないが、参照時刻は更新する |
| 数字が小さいページを追い出す | ページ番号の大小は関係ない |

## さらに注意したいひっかけ

LRUでは、次のひっかけにも注意します。

| ひっかけ表現 | なぜ注意する？ |
|---|---|
| 最初に参照した時刻 | LRUではなく、古い順やFIFO系の考え方に近い |
| 単位時間当たりの参照頻度 | LFUの判断基準 |
| 累積の参照回数 | 回数を見る方式で、LRUとは違う |
| 使用頻度の低いページを置き換える | LFUの説明になりやすい |
| ページサイズが小さいものを置き換える | LRUの判断基準ではない |

LRUは、**最近使われたかどうか** だけを見ます。

古くから存在しているページでも、直前に参照されていれば置換対象にはなりにくいです。

## まとめ（試験直前用）

- LRUは、Least Recently Used の略
- LRUは、最後に参照された時刻が最も古いページを置換する
- 判断の合図は「最後に参照した時刻」「最近使われていない」
- LFUは、単位時間当たりの参照頻度を見る
- FIFOは、最初に読み込まれた順番を見る
- LRUは参照回数ではなく、最後に使ったタイミングを見る
- ページ枠にヒットした場合も、参照時刻は更新する
- FE試験では、用語の切り分けとページ参照順の確認に役立つ

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