28年 第1回 「データ通信」



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問1
(1)
ア:⑥ DAT
イ:⑮ セグメント
ウ:⑬ LRU
エ:⑫ スラッシング

補足
DAT(Dynamic Address Translation):CPUやMMU(メモリ管理ユニット)などに設けられた論理アドレスと物理アドレスの変換機構
ページフォールト:物理メモリ空間に対応付けられていない論理メモリを参照した際に発生する割込処理
LRU(Last Recently Used):問題文参照
FIFO(First In First Out):問題文参照
2次記憶装置(補助記憶用装置):CPUが直接アクセスできない補助記憶用の装置。不揮発性。HDやフラッシュメモリが該当する。データの読み書きが主記憶装置に比べて格段に遅い。

類題
問題番号:25年第2回(データ通信) 問1(2):仮想メモリ



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(2)
答え:①
解説
①正しい

② マザーボード上のアドレスバスは、メモリのどの位置に対して読み書きを行うかという情報を伝送するとともに、書込みや読出しなどの指示も行う(※)(※書込みや読出しは、制御バス(コントロールバス)によって行われる)

③ マザーボードでは、基板を多層化することによって複雑な回路を実現しており、多層化された各基板の回路間の接続は、ピンホール(正:スルーホール)によって行われている。

④ CPUがCPUの外部に存在するメモリとデータをやり取りするためのバスは、内部バス(正:外部バス)といわれ、外部ハードディスクや光学式ドライブなどとの接続に用いられる拡張インタフェースとやり取りするためのバスは、外部バス(正:拡張バス)といわれる。

補足
バスの種類
データバス:データ本体のデジタル信号を伝送するためのバス(伝送路)
アドレスバス:データの所在を表すためのアドレス信号を伝送するためのバス
制御バス(コントロールバス):書き込み・読出しの指示や、そのタイミングを図るための信号を伝送するためのバス

BIOS(Basic Input Output System):PCのマザーボードに格納された計量なソフトウェア。起動時のOSの読出しや、接続された装置への基本的な入出力を行う

内部バス:CPU内部のデータ伝送路
外部バス:CPUとメモリやHDDなどを繋ぐ伝送路
拡張バス:拡張ボードと接続しデータのやり取りをする伝送路



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(3)
答え:④
解説
①②③正しい

④ デバイスドライバの処理終了時にアプリケーションに制御を戻す方式としては、完了復帰型I/O(正:非同期型I/O)と同期型I/Oがあり、同期型I/O(正:非同期型I/O)の場合は、デバイスドライバの処理実行中もアプリケーションのタスクは並行して処理を実行することができ
る。

補足
シリアライズ(serialize:シリアル化):1つのデバイスを複数のタスクが使用する場合に、タスクがデバイスを利用する順序を調整し、同時刻に1つのタスクのみが利用するように制御すること

・同期I/O、非同期I/Oの比較
douki_hi_douki_io.png
デバイスドライバに処理が移った場合の動作方法の違いを表している。(※デバイスドライバ以外でもアプリケーションの関数の動作方法などでも利用される概念)

同期I/O:デバイスドライバの処理を待つ間、アプリケーションの処理を中断して、デバイスドライバの処理が終わってから再開する。デバイスドライバの演算結果によって、アプリケーションの処理内容が分岐している場合などに利用される

非同期I/O:デバイスドライバに処理が移っても、アプリケーション側は平行して処理を実行し続ける



28_1_data_1_(4).png

(4)
答え:⑥ B、Cが正しい
解説
A:システムの過負荷状態などにより休止としたプロセスに割り当てていた主記憶領域を取り上げて、そのプロセスを2次記憶へ追い出す動作は、スワップイン(正:スワップアウト)といわれる。

B、C:正しい

補足
スワップイン:仮想メモリからメインメモリにプログラムを移動させること
スワップアウト:メインメモリから仮想メモリにプログラムを退避させること
スワッピング:スワップイン、スワップアウトの総称。ブロック置換とも呼ぶ。
2次記憶装置(補助記憶用装置):CPUが直接アクセスできない補助記憶用の装置。不揮発性。HDやフラッシュメモリが該当する。データの読み書きが主記憶装置に比べて格段に遅い。

プロセスの状態遷移
process.png 

①プロセスの生成
②プロセスがCPUの使用権を取得し実行状態に遷移(ディスパッチ)
③割込みにより他のプロセスにCPUの使用権が移った場合の状態遷移
④入出力待ちの状態になると待機状態に遷移
⑤入出力処理が終了すると実行可能状態に遷移
⑥プロセスの消滅

類題

・25年第1回(データ通信) 問1(5):プロセス管理

・26年第2回(データ通信) 問1(1):OSのプロセス制御





28_1_data_1_(5).png

(5)
答え:④
解説
①②③正しい

④ キャッシュメモリなどに利用されるSRAMには加算器(正:フリップフロップ回路)といわれる論理回路が用いられている。SRAMは、DRAMと比較して、一般に、高速に動作するという利点がある。

補足
SRAMとDRAMの違い
DRAMSRAM
情報量1bit分の構成トランジスタ・コンデンサを1つずつ4~6個のトランジスタ
集積率高い低い
アクセス速度遅い早い

フリップフロップ回路:「0」、[1]の1bitの情報を保持するための記録回路。リフレッシュ(定期的な再書き込み動作)を必要とせずに安定的に情報を保持できることから、SRAMとして用いられる。



DDR(Double Data Rate):クロック信号の立ち上がり時と立ち下がり時の両方で動作させることで、実効的に2倍のクロックで動作させることができる。DDR2は4倍のクロックで動作させることができる。

類題
(同一問題)24年第2回(データ通信) 問1(2):DRAM及びSRAM








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