30年 第1回 「データ通信」



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問1
(1)
ア:⑩ EEPROM
イ:⑯ NAND
ウ:① ビット線
エ:⑪ SSD

補足

・NOR型とNAND型の構造の違い
NOR型:ビット線が、各セルが並列に接続されている。そのため、1ビット単位での読み込みが可能となり、ランダムアクセスが高速にできる。
NAND型:ビット線が、各セルに直列に接続されている。そのため、1ビット単位での読み込みができないが、構造が単純であり、集積度を高めることができる。
nor_nand_wired.png

・NOR型とNAND型の特徴の違い
NOR型NAND型
集積率低い高い
ランダムアクセス速い遅い



SSD(Solid State Drive):PCのストレージ機器。従来のHDD(ハードディスクドライブ)は、磁器ディスクを使っていたが、SSDでは、フラッシュメモリを使う。HDDに比べ、データの読み書きが高速。またディスクの回転やヘッダなどの駆動機構を持たないため、消費電力が少なく、対衝撃性があり、駆動音も少ない。形状も小型化・軽量化ができる。


・その他のメモリについて
FeRAM:強誘電体を使用したメモリ。DRAMとSRAMのハイブリッド型
マスクROM:製品の製造時に書き込まれ、書き換えはできない。
PROM:製造後1回だけ電気的に書き込むことが可能
EPROM:消去可能(ただし、一括消去)。書き込みは電気、消去は紫外線を使用。
EEPROM:電気的に書き込み・消去が可能。消去も部分的に行える。

類題
27年第2回(データ通信)問1(1):フラッシュメモリ



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(2)
答え:⑥ B、Cが正しい
解説

A:LSIのパッケージ形状には、大別するとピンを基板のホールに挿してはんだ付けするピン挿入型と基板上に直接はんだ付けする表面実装型がある。ピン挿入型 (正:表面実装型) は、表面実装型 (正:ピン挿入型) と比較して、一般に、高密度の実装が可能である。
B、C:正しい

補足
・IC(LSI)の形状(ピン挿入型と表面実装型の違い)
ホールが必要ない分、表面実装型の方が高密度の実装が可能となる
IC_pin_insert_serface_inplement.png

SiP(System in Package):複数のLSIチップを1つのパッケージ内に積層する形で封止した半導体
・SiPの断面図
SiP.png

・QFP(Quad Flat Package):パッケージの4つの側面からリードが引き延ばされる形状をしている。
・QFPの外観
QFP_view.png
・QFPの断面図
QFP_cross_section.png


類題
27年第1回(データ通信)問1(2):LSIの概要



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(3)
答え:③
解説
① プログラムの論理構造に沿って命令や分岐などが全て実行されるかを確認するテストは、一般に、データフローテスト(正:制御フローテスト)といわれる。
② トランザクションフローテストは、単体レベルのテスト(正:システムテスト)に分類され、モジュールの処理(正:システム全体)のレベルにおいて、開始から終了までの処理が正しく実行されるかを確認する。
③ 正しい
④ ソフトウェアのソースコードを目視確認し、検出した誤りを修正する作業は、一般に、システムテスト(正:ソースコードレビュー)といわれる。

補足
・制御フローテスト:分岐構造や繰り返し構造の流れを検査するテスト。分岐条件があった場合に、すべての命令処理を1回は必ず通るようにテストをする命令網羅や、判断条件の真偽を少なくとも1回は実行する分岐網羅などがある。

・データフローテスト:プログラム中のデータ(変数)のライフサイクル(定義、使用、消滅)に着目したテスト。例えば、定義されたにも関わらず使用されないデータや、使用が終わったにも関わらず消滅せずにリソースを圧迫し続けるデータを見つけることができる。

・トランザクションフローテスト:制御フローテストをシステムテストに応用したもの。1つのトランザクションに対して、開始から終了までを網羅基準に従ってテストする技法。トランザクションとは、システムの一連の動作(一つのまとまった処理)であり、その中に操作を開始する人間や、装置間の通信などが含まれる。




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(4)
答え:③
解説
① オブジェクト指向分析及び設計を行うための手法として、一般に、PASCAL (正:UML) が用いられる。
② オブジェクト指向で用いられるユースケース図は要求分析において使用され、データベース (正:ユーザ) を表すアクター、及び利用するサービスを表すユースケースで構成される。
③ 正しい
④ オブジェクト指向による開発のメリットとして、データを中心にそのデータの処理をセットにして扱うことにより、データ変更時の処理を容易にできる分散化 (正:クラス化) がある。

補足
UML(Unified Modeling Language):オブジェクト指向の分析および設計のための手法
PASCAL:構造化された初期の代表的なプログラミング言語

・ユースケース図

 アクター:外部環境のユーザが果たす役割。人間、ハードウェア、外部システムなど
 ユースケース:システムがどのように機能すべきかを記述
 (例)座席予約システムのユースケース図
use_case.png

デザインパターン:過去のノウハウの蓄積。クラスやオブジェクトの使用方法を類型化して整理したもの


類題
24年第2回(データ通信)問1(3):オブジェクト指向技術



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(5)
答え:④
解説
① ホストOS型は、ゲストOS (正:ホストOS) に仮想マシンモニタをインストールし、この仮想マシンモニタ上でアプリケーション (正:ゲストOSとアプリケーション) を動作させる。
② ホストOS型では、ゲストOSがハードウェアにアクセスする際のオーバヘッドは、ハイパーバイザ型と比較して、一般に、小さくなる (正:大きくなる)
③ マイクロカーネルハイパーバイザ型では、ハイパーバイザは仮想化環境を提供する最低限の機能しか持たず、ハードウェアにアクセスするためのデバイスドライバは、ホストOS (正:管理OS) のものを使用する。
④ 正しい

補足
サーバ仮想化方式にはハイパーバイザ型ホストOS型の2つがある。

・ハイバーバイザ型とホストOS型のイメージ
hypervisor_host_.png

ハイパーバイザ型:サーバのハードウェアにサーバ仮想化専用のソフトウェア(ハイパバイザー)をインストールし、その上でゲストOSを稼動させる。
ホストOSを介さずに直接ハードウェアリソースを制御できるので、オーバーヘッドを最小限に抑えることができる。
ハイパーバイザ型には、更に「マイクロカーネル型」と「モノリシック型」がある。

-マイクロカーネル型:必要最低限のカーネル機能のみをハイパーバイザに残し、それ以外の準カーネル機能をユーザーレベルに移す構成

-モノリシック型:従来の構成。ハイパーバイザに、カーネルに関する機能が統合されている構成

ホストOS型:サーバのハードウェアには、ホストOSがインストールされており、そのホストOS上の仮想化ソフトウェアでゲストOSを動作させる。ゲストOSがハードウェアリソースを利用する場合には、ホストOSを仲介しなければならないため、オーバーヘッドが増えてしまう。(※Windows上でVWwareなどを利用して、Linuxを動作させるようなイメージ)


類題
28年第2回(データ通信)問1(5):サーバ仮想化方式








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