ITパスポート・コンピュータシステム
CPUとは?
用語の定義
命令を解釈して演算や制御を行うコンピュータの主要装置。
具体例
プログラムの命令を順に取り出して実行します。
試験での出題パターン
制御装置と演算装置の役割が関連します。
FIELD 07・KEY TERMS
定義だけで終わらず、具体例と試験での見分け方まで確認できます。
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命令を解釈して演算や制御を行うコンピュータの主要装置。
プログラムの命令を順に取り出して実行します。
制御装置と演算装置の役割が関連します。
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CPUなどが動作のタイミングを取る信号の1秒当たりの回数。
3GHzは1秒間に30億回のクロックを示します。
性能は周波数だけでは決まらない点に注意します。
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CPUと主記憶の速度差を埋める高速・小容量の記憶装置。
頻繁に使う命令をCPUの近くに保持します。
主記憶や補助記憶との速度・容量を比較します。
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読み書きでき、一般に電源断で内容を失う主記憶用メモリ。
実行中のアプリケーションを一時的に保持します。
揮発性とROMとの違いが問われます。
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電源を切っても内容を保持する読出し中心の不揮発性メモリ。
機器の起動用プログラムを保存します。
RAMとの揮発性の違いを確認します。
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半導体メモリを使ってデータを保存する補助記憶装置。
OSやファイルを高速に読み書きします。
HDDとの構造や耐衝撃性を比較します。
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CPU、メモリ、ファイルなどを管理し、アプリケーションの実行環境を提供する基本ソフト。
複数アプリへCPU時間を割り当てます。
資源管理が代表的な役割です。
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複数ディスクを組み合わせ、性能や耐障害性を高める技術。
RAID 1では同じデータを複製します。
RAIDはバックアップそのものではありません。
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故障してから次に故障するまでの平均稼働時間。
値が大きいほど一般に故障間隔が長いと評価します。
MTTRと稼働率計算に使います。
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システムが利用可能な状態にある時間の割合。
MTBF÷(MTBF+MTTR)で求めます。
故障間隔と修復時間の両方が影響します。
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磁気ディスクを回転させ、磁気ヘッドでデータを読み書きする補助記憶装置。
大容量のファイルを比較的低い単価で保存します。
可動部を持たないSSDと速度や耐衝撃性を比較します。
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画像処理や多数の同種計算を並列に実行することに適した演算装置。
3D描画や機械学習の行列計算を高速化します。
汎用的な制御を担うCPUとの得意分野を区別します。
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利用者や外部からコンピュータへデータを取り込む装置。
キーボード、マウス、スキャナで情報を入力します。
ディスプレイやプリンタなどの出力装置と分類します。
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コンピュータの処理結果を利用者や外部へ伝える装置。
ディスプレイへ画面を表示し、プリンタで印刷します。
入力装置との役割の違いを確認します。
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周辺機器の接続とデータ転送、給電に使われる汎用的なインタフェース規格。
キーボードや外部ストレージをPCへ接続します。
コネクタ形状と通信規格を同一視しないようにします。
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補助記憶の一部を利用し、主記憶より大きな記憶空間を扱えるようにする仕組み。
使用頻度の低いデータをSSDへ一時退避します。
容量を補える一方、頻繁な入替えで性能が低下します。
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実行中の処理を一時中断し、優先する事象へ対応した後に元の処理へ戻る仕組み。
入出力完了の通知を受けて対応処理を実行します。
CPUが常に状態確認する方式との違いが問われます。
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一台のコンピュータで複数の処理を切り替えながら並行して実行する仕組み。
音楽を再生しながら文書を編集します。
CPU時間の割当てによって同時に見える点を押さえます。
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OSと周辺機器の間で命令やデータを仲介するソフトウェア。
プリンタ用ドライバがOSの印刷要求を機器向けに変換します。
機器ごとの制御をOSから利用可能にする役割です。
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補助記憶装置上のファイルやフォルダを整理・管理する仕組み。
ファイル名、保存位置、アクセス権を管理します。
データ内容ではなく保存構造と管理を担います。
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物理的な計算資源を論理的に分割または統合して利用する技術。
一台の物理サーバ上で複数の仮想サーバを動かします。
資源利用率や分離の効果が問われます。
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物理ハードウェア上で複数の仮想マシンを作成・管理するソフトウェア。
各仮想マシンへCPUとメモリを割り当てます。
仮想化を実現する管理層として位置付けます。
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サービスを要求するクライアントと、提供するサーバで役割を分担する構成。
WebブラウザがWebサーバへページを要求します。
端末同士が対等なP2Pとの違いを確認します。
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端末同士が対等な立場で、必要に応じてサービス提供側にも利用側にもなる構成。
複数端末が中央サーバを介さずファイルを共有します。
専用サーバへ役割を集中する構成と区別します。
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単位時間当たりに処理できる仕事量やデータ量。
1秒間に処理できる取引件数で性能を評価します。
一件の処理に掛かる応答時間とは別の指標です。
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処理を要求してから、最初または全ての結果が返るまでの時間。
検索ボタンを押して結果が表示されるまでを測ります。
単位時間の処理量であるスループットと区別します。
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故障が発生してから修復して利用可能になるまでの平均時間。
復旧手順を改善して平均修復時間を短くします。
MTBFと組み合わせて稼働率を計算します。
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主系と待機系を用意し、主系の障害時に待機系へ切り替える構成。
通常は主系が処理し、待機系が引継ぎに備えます。
二系統で同じ処理を照合するデュアルシステムと区別します。
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二系統が同じ処理を行い、結果を照合して信頼性を高める構成。
重要な計算を二台で実行し、結果の一致を確認します。
待機系を置くデュプレックスシステムとの違いが頻出です。
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処理要求を複数の装置へ振り分け、一台への集中を避ける仕組み。
Webアクセスを複数サーバへ均等に配分します。
性能向上に加えて障害時の継続性にも関係します。