メモリコンパクション（memory compaction）は、オペレーティングシステム（OS）によってメインメモリ（RAM）を効率的に管理するための重要な技術の一つです。
プログラムが長時間実行されると、メモリ内で空き領域が断片化し、メモリ使用効率が低下します。
メモリコンパクションは、その断片化を解消し、効率的なメモリ利用を実現する手法として、ITシステムのパフォーマンス向上に寄与します。
この記事では、メモリコンパクションの基本概念から実際の利用シーンまでを詳しく解説します。
メモリコンパクションの仕組み
メモリの断片化とは？
プログラムが動作を続ける中で、メモリの確保と解放が繰り返されるため、メモリ内には小さな空き領域が点在するようになります。
この現象を「メモリの断片化」（フラグメンテーション）と言います。
断片化が進行すると、大きな空き領域が必要なプログラムがメモリに配置できなくなり、システム全体のパフォーマンスに悪影響を与えることがあります。
メモリコンパクションの役割
メモリコンパクションは、これらの断片化を解消するために、メモリ領域を再配置するプロセスです。
このプロセスが実行されると、システムは一時的にプログラムを停止し、メモリ内のデータを移動して隙間なく再配置します。
その結果、広大な連続した空き領域が作成され、新たなメモリを効率的に確保できるようになります。
メモリコンパクションの実行方法
メモリコンパクションを実行する際、システムは現在動作しているプログラムを一時停止します。
その後、メモリ内の各データ領域を移動し、断片化された空きスペースを連続した広い領域として再編成します。
この処理によって、メモリの利用効率が向上し、プログラムの動作がスムーズになります。
メモリコンパクションとデフラグメンテーションの違い
デフラグメンテーション
デフラグメンテーションは、ストレージ（外部記憶装置）で行われる処理で、ファイルシステムの断片化を解消します。
ファイルや空き領域の位置を再編成し、細かく分断された領域を統合することによって、ディスクの読み書き効率を改善します。
メモリコンパクションと似たような機能ですが、対象となる領域が異なります。
デフラグメンテーションは主にHDDやSSDなどのストレージデバイスで使用され、メモリコンパクションはRAMの管理に焦点を当てています。
ガーベジコレクションとの違い
メモリ管理において、ガーベジコレクション（garbage collection）も重要な役割を果たします。
ガーベジコレクションは、実行中のプログラムが不要なメモリ領域を自動的に解放し、その空き領域を再利用するための処理です。
ガーベジコレクションは、メモリの断片化を解消するわけではなく、あくまで「不要なメモリの解放」を目的としているため、メモリコンパクションとは異なります。
メモリコンパクションの実際の利用シーン
メモリコンパクションは、特に長時間稼働するシステムやメモリ使用量が多いプログラムにおいて重要な役割を果たします。
たとえば、サーバーやデータベース管理システム、ゲームエンジンなどでは、メモリの効率的な利用がシステムのパフォーマンスに直結します。
メモリコンパクションを活用することで、これらのシステムはメモリをより効率的に利用し、長時間の稼働においてもパフォーマンス低下を防ぐことができます。
まとめ
メモリコンパクションは、メモリの断片化を解消し、効率的なメモリ利用を実現するための重要な技術です。
特に長時間実行されるプログラムやシステムでは、その効果が顕著に現れます。
デフラグメンテーションやガーベジコレクションといった他のメモリ管理技術と併用することで、システム全体のパフォーマンスを最大化することができます。
メモリコンパクションをうまく活用することは、システムの健全な運用を支える重要な要素となります。