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コンピュータシステム分野
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- RAMとROMの種類
- 高速化の技術
- 補助記憶装置の種類
- 磁気ディスクへの記憶単位
- 磁気ディスクの動作時間
- 入出力装置
- ディスプレイの種類
- 入出力インタフェースの種類
- OSの目的と機能
- パソコンOSの機能
- ファイル編成
RAMとROMの種類
メモリというと一般に主記憶装置を指しますが、実はさまざまな用途に使われています。大きくは、RAMとROMに分けられます。
RAMは読込み、書込みが可能なメモリで、電源を切ると記憶情報が失われますが、この性質を揮発性といいます。これに対してROMは、電源を切っても記憶情報が保持される不揮発性です。基本的には読込み専用ですが、フラッシュメモリのように、何度も書込み、消去ができるものもあります。
RAMは読込み、書込みが可能なメモリで、電源を切ると記憶情報が失われますが、この性質を揮発性といいます。これに対してROMは、電源を切っても記憶情報が保持される不揮発性です。基本的には読込み専用ですが、フラッシュメモリのように、何度も書込み、消去ができるものもあります。
①DRAMとリフレッシュ
大容量化しやすいため、主記憶装置に使われるRAMです。コンデンサとトランジスタ各1個で構成され、コンデンサに電荷が溜まっている状態を"1"、溜まっていない状態を"0"として、記憶します。自然に放電してしまうため、一定間隔(数ミリ秒)でコンデンサに再書込みを行うリフレッシュ動作が必要です。
②SRAMとフリップフロップ回路
CPU内部のレジスタやキャッシュメモリに使われる高速なRAMです。フリップフロップ回路を用いており、構造が複雑なため大容量化は困難ですが、電源を切らない限り記憶内容は失われないので、リフレッシュ動作を必要としません。
Q&A
ディジタルカメラで撮影した画像データをメディアに記録する。このメディアに使用する半導体メモリとして、適切なものはどれか。
- DRAM(ディーラム)
- SRAM(エスラム)
- フラッシュメモリ
- マスクROM(マスクロム)
解説
正解:フラッシュメモリ
- DRAM(ディーラム)
- 電源を切るとデータが消える揮発性の性質を持つ。一定時間ごとに電流を流して記憶内容が消えないようにするリフレッシュ動作が必要。パソコンの主記憶などに用いられる。
- SRAM(エスラム)
- DRAMに比べて高速であるが、容量あたりの価格は高い。高速な動作が要求されるキャッシュメモリなどに用いられる。揮発性であるが、フリップフロップ回路を用いておりリフレッシュは不要。
- フラッシュメモリ
- 記憶したデータが消えない不揮発性(電源がなくても記憶データを保持する性質)で、電気的に書込みと一括消去ができるROMを改良したもの。ディジタルカメラ等の記憶媒体(コンパクトフラッシュ、スマートメディアなど)に利用される。
- マスクROM(マスクロム)
- 製造時にあらかじめデータが記憶され、それ以降は書込みができない。パソコンの起動時に必要なデータの保存等に使われる。
高速化の技術
コンピュータの処理速度は、CPUだけでなくメモリ(主記憶装置)や補助記憶装置などの影響を受けます。したがって、それぞれの装置に高速化のためのくふうが取り入れられています。
①CPUの高速化技法
代表的な技法には、1つの命令を細分化したステージに分けて並行動作を行う命令パイプライン、複数のプロセッサを組み合わせて処理を分担させるマルチプロセッサ方式があります。
②メモリの高速化技法
メモリインタリーブは、主記憶をいくつかの独立してアクセスできるバンクに分け、各バンクの連続した番地に分けて同時に書き込むことでアクセス効率を向上させる方法です。例えば、0番地に読み出すとき、同時に連続した1~3番地のデータも読み出すことで、すぐに次のバンクのデータを転送できる状態になります。
③磁気ディスクの高速化技法
RAID(レイド)は、磁気ディスク装置を複数組み合わせて、各ディスクに分散してデータを書き込む(または読み込む)方式で、ディスクアレイともいいます。単にデータを分散して書込みを行い高速化を図るものをストライピング、また信頼性を高めるため同じデータを複数ディスクに書き込むものをミラーリングといいます。
Q&A
1つの処理装置において、複数の命令を少しずつ段階をずらしながら同時実行する方式を何というか。
- メモリインタリーブ
- キャッシュメモリ
- RAID(ディスクアレイ)
- 命令パイプライン
- フラグメンテーション
解説
正解:命令パイプライン
- メモリインタリーブ
- 主記憶装置をいくつかの独立動作可能なバンクという単位に分割し、各バンクにアクセスバスを設定する高速化の手法。一度に複数バンクをアクセスするため、速度が向上する。
- キャッシュメモリ
- 主記憶装置との動作速度の差を埋めるために設置される高速な記憶装置。SRAMが使用される。
- RAID(ディスクアレイ)
- RAIDは複数の磁気ディスク装置からなるディスクシステムのこと。データを複数のディスクに分散して格納することで、磁気ディスクへのアクセスを高速化や信頼性を高める方式。ディスクアレイともいう。
- 命令パイプライン
- CPU(処理装置)の高速化の一技法。1つの命令実行を何段階かの過程(ステージ)に分割し、それぞれのステージを独立して動作させることで、複数の命令を並行に実行し、処理を高速化する。
- フラグメンテーション
- 主記憶装置や補助記憶装置上に細切れの未使用領域が多数できてしまう現象。フラグメンテーションが多くなると、1つのデータが分散して書き込まれるため、アクセスが遅くなる。
補助記憶装置の種類
補助記憶装置は、CPUが処理に使うプログラムや、結果として出力されるデータなどを保存しておくための場所です。
磁気ディスク装置(ハードディスク)やフロッピーディスク、CD-Rや光磁気ディスク装置(MO)などがあります。
磁気ディスク装置(ハードディスク)やフロッピーディスク、CD-Rや光磁気ディスク装置(MO)などがあります。
①補助記憶装置の必要性
CPUで実行するプログラムやデータは、すべて主記憶装置(メモリ)へ読み込まれ実行されます。ただし容量が限られ、電源が切れると記憶内容が消えてしまうという性質を持っています。そこで、保存の必要なデータは補助記憶装置に記憶しておきます。
②バックアップと世代管理
重要度の高いデータであり、障害発生時に迅速に対応したい場合は、古いデータを一定期間残しておく世代管理を行います、例えば、曜日ごとに別のバックアップ用のメディアを用意し、一週間後の同じ曜日に前週のメディアに上書きします。曜日別に計7枚のメディアが必要なので、リムーバブル(交換可能な)メディアで、容量やその他の案件に合ったものを選びます。
Q&A
磁化されているディスクの記憶膜に、レーザ光を照射して熱した状態で、磁化の方向を変えることによって情報を記憶する媒体はどれか。
- HD(ハードディスク)
- CD-R
- DVD-R
- DVD-RAM
- MO
解説
正解:MO
- HD(ハードディスク)
- 大容量の磁気ディスク記憶装置。媒体の交換は困難だが、高速に書込みができる。最近のパソコンでは数十GB(ギガバイト)の記憶容量が主流である。
- CD-R
- レーザ光で有機色素を変化させデータを書き込む追記型のCD。読み出しにはCD-ROM装置が使用できる。記憶容量は640MB(メガバイト)~700MB。データのバックアップや保管など、幅広く利用されている。
- DVD-R
- CD-Rと同様に有機色素を使った追記型の大容量光ディスク。1層と2層記録方式がある。記憶容量は、4.7GB(片面)~8.5GB(両面)。また、書替えができる規格に、DVD-RWがある。
- DVD-RAM
- 相変化技術を利用した書替え型のDVD。高速に書込みができる。パソコン用としては片面と両面のものが市販され、それぞれ4.7GB、9.4GBの容量を持つ。
- MO
- 光磁気ディスクともいう。書き込みにはレーザ光と磁気を、読み出しにはレーザ光を利用する記憶媒体。記憶容量は128MB~1.3GBまである。
磁気ディスクへの記憶単位
コンピュータで扱うデータ処理の単位はビットやバイト(=8ビット)が基本ですが、処理を行ったり記録する場合には、もっと大きな単位で行います。
これには、セクタ、トラック、シリンダがあります。
これには、セクタ、トラック、シリンダがあります。
①レコード
データを記録するときの最小単位がレコードです。例えば「売上レコードでは、商品コードが4バイト、数量が2バイト、金額が8バイトというように、論理的に意味を持ったいくつかのフィールド(項目)から構成されます。
②ブロックとブロック化
効率的にレコードを補助記憶装置へ読み込んだり、書き込んだりするため、複数のレコードをまとめた単位で行います。
これをブロックといい、レコードをまとめることをブロック化といいます。ブロックに含まれるレコードの数を多くしたほうが一度に処理できる量が増えますが、無制限というわけではありません。これは、ブロックを一時的に保存しておくバッファ領域の容量に依存します。
なお、レコードが実際に記録される単位ということから物理レコードともいいます(対語として、通常のレコードは論理レコードといいます)。
これをブロックといい、レコードをまとめることをブロック化といいます。ブロックに含まれるレコードの数を多くしたほうが一度に処理できる量が増えますが、無制限というわけではありません。これは、ブロックを一時的に保存しておくバッファ領域の容量に依存します。
なお、レコードが実際に記録される単位ということから物理レコードともいいます(対語として、通常のレコードは論理レコードといいます)。
Q&A
磁気ディスク装置におけるデータ管理単位のうち、最も容量の大きいものはどれか。
- セクタ
- ブロック
- トラック
- シリンダ
解説
正解:シリンダ
- セクタ
- セクタは、書き込みを行う媒体側に作られる最小の単位。そのため、レコードやブロックの大きさとは必ず一致しない。
- また、1レコードが複数のセクタにまたがるため、セクタの大きさに満たない部分ができても、余った部分には他のレコードを記録しない。
- ブロック
- レコードをいくつかまとめた単位。比較的小さなレコードを補助記憶装置へ読み書きすると、何度もアクセスアームを動かさなければならないため、効率がよくない。そこで、メモリなど物理的な動作の生じない記憶領域にバッファを設けて、ブロック単位で蓄積しておく。
- トラック
- ハードディスク上の同心円状にもいけられた記憶領域。ハードディスクで実際に記録が行われるときの物理的な単位となる。
- シリンダ
- ハードディスクは複数枚のディスクで構成され、それぞれに読み書きヘッドを持っている。そこで、同筒上のトラックの集合を論理的な単位と考え、同じトラックに連続するデータを記録しておけば、アクセスアームはすべてが連動して動作するため、ヘッドを移動せずにアクセス(読み書き)できて効率がよい。この単位をシリンダという。
磁気ディスクの動作時間
磁気ディスクの動作時間(アクセス時間)に関する問題は、計算問題が多いのですが、装置の構造を理解しておくと考えやすくなります。
CPUがデータ入出力に関する用意級を出してから、データの転送が完了するまでの時間を磁気ディスクのアクセス時間といいます。
CPUがデータ入出力に関する用意級を出してから、データの転送が完了するまでの時間を磁気ディスクのアクセス時間といいます。
①アクセス時間
位置決め時間(シーク時間)、回転待ち時間(サーチ時間)、データ転送時間の合計になります。
②待ち時間
位置決め時間と回転待ち時間の合計です。ディスクは常に同一方向に回転し、読み書きヘッドはすべて連動して動くことがポイントです。
Q&A
磁気ディスク装置で、磁気ヘッドをあるトラック位置から別のトラック位置に移動させるのに要する時間を何と呼ぶか。
- アクセス時間
- シーク時間(位置決め時間)
- サーチ時間(回転待ち時間)
- データ転送時間
解説
正解:シーク時間(位置決め時間)
- アクセス時間
- 磁気ディスク装置にアクセス要求が出されてから、データの読み出しが終わるまでの時間。シーク時間、サーチ時間、データ転送時間の合計となる。
- シーク時間(位置決め時間)
- 磁気ヘッドが、データの格納されたセクタ(トラックをさらに分割した記憶領域)があるトラックまで移動(シーク)する時間。
- サーチ時間(回転待ち時間)
- ディスクが回転して、目的のセクタの先頭が磁気ヘッドの下へ移動するまでの時間。
- データ転送時間
- 磁気ヘッドの下を目的のセクタが通過し、データの読み書きが完了するまでの時間。
入出力装置
入力装置は、コンピュータに指示を伝えたり、処理の対象となるデータを与えるための装置です。一方、出力装置は、コンピュータの内部にある情報を人間が理解できる形に表すための装置です。どちらも、入出力するデータの種類や形状によって、装置の種類もたくさんあります。
①ポインティングデバイス
マウスに代表されるポインティングデバイスは、位置情報を入力する装置で、GUI環境での操作によく用いられます。そのほかには、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティック、タッチパネル(タッチスクリーン)、タブレット(ディジタイザ)などがあります。
②その他の入出力装置
図形を入力するイメージスキャナ、バーコードリーダなど。
③プリンタ装置
プリンタ装置は、印刷方式から、1行ごとに印刷するシリアルプリンタとページプリンタに分けられます。また、その構造から、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ、ドットインパクトプリンタなどがあり、さらに大きな図面を印刷するときに使われるプロッタなど、用途に応じて発展してきました。
Q&A
2次元や3次元の位置情報をコンピュータに入力するための座標読み取り装置の一種であり、CADの図面入力や、NC(数値制御)工作機械のデータ作成などに利用されるものはどれか。
- ディジタイザ(タブレット)
- イメージスキャナ
- OMR(光学式マーク読み取り装置)
- ドットインパクトプリンタ
- プロッタ
解説
正解:ディジタイザ
- ディジタイザ(タブレット)
- ボードの上で専用のペンやカーソルを移動させることで、厳密な座標情報を入力する装置。小型で、専用ペンを使うタブレット、ボードとカーソルの間に設計図面を置いて図面の各部の位置をトレースする用途などに使う大型のディジタイザがある。
- イメージスキャナ
- 絵や写真などに光を当て、その反射の強弱をセンサが電気信号に変えて、イメージ情報(点の集まりの情報)として読み取る入力装置。
- OMR(光学式マーク読み取り装置)
- スキャナの原理を利用した装置で、エンピツでランを塗りつぶしたマークシートを光学的に読み取る。試験の採点用紙でよく使われている。
- ドットインパクトプリンタ
- 束ねられたピンの中から文字の形を構成するピンだけを繰り出し、インクリボンの上から紙にたたきつけて印字を行う。給与明細など、カーボン紙による複写印刷が必要な伝票の印字などに使用されている。
- プロッタ
- ペンのついたアーム紙の上で動かして図形を描く装置。機械部品や建築物など、大判の図面の出力に利用される。ペン自体が図形の通りに動くので、斜線や曲線の描画でも滑らかな線が書ける。2次元方向に動くことからX-Yプロッタともいう。
ディスプレイの種類
ディスプレイ装置は、出力装置として代表的なものです。以前主流だったCRTディスプレイに代わり、薄型の液晶ディスプレイ(EL)が、用途に応じて使い分けられています。
①ディスプレイの解像度
解像度とは、単位あたりに表示可能な点(画素、ドット、ピクセル)の数です。以下のような表示の規格があります。
- VGA
- 640×480ドット
- SVGA
- 800×600ドット(1024×768、1250×1024)
- XGA
- 1024×768ドット
- SXGA
- 1280×1024ドット
②VRAM(VideoRAM)画面表示
CPUの負荷を軽減するため、ディスプレイに表示するためのデータ処理は、グラフィックアクセラレータ(ビデオカード)がCPUに替わっています。また表示用データは主記憶装置ではなく、グラフィックス用のメモリ(VRAM)にいったん蓄積してから、ディスプレイに送られます。表示できる解像度と色数はVARMの容量によってきまります。
Q&A
蛍光灯のように放電によって発光するセルを利用した薄型の表示装置で、コントラストが高く、広い視野が得られるものはどれか。
- CRTディスプレイ(CRT)
- プラズマディスプレイ(PDP)
- 液晶ディスプレイ(LCD)
- 有機ELディスプレイ(EL)
- VRAM
解説
正解:プラズマディスプレイ
- CRTディスプレイ(CRT)
- ブラウン管を利用したディスプレイ。液晶ディスプレイに比べ消費電力が多く設置面積も大きいが、表示は高速で視野角が広いので見やすい。
- プラズマディスプレイ(PDP)
- ガス放電を利用した薄型のディスプレイ。液晶ディスプレイに比較して視野角が広く、表示速度は速い。ただし、消費電力が大きい。
- 液晶ディスプレイ(LCD)
- 1つの画素を1つの半導体で制御するTFT方式が主流。視野角はやや狭く、表示速度もやや遅い。現在ノートパソコンなどに採用されており主流である。また、自らは発光しないためバックライトが必要。
- 有機ELディスプレイ(EL)
- 有機化合物に電圧をかけると発光する性質を利用。液晶に比べて表示は高速で、視認性が非常によいが、大画面化が困難なため、携帯電話の時刻表示などで使われている。
- VRAM
- ディスプレイに表示する画像データを専用に記憶するメモリ。グラフィックスアクセラレータが使用する。
入出力インタフェースの種類
コンピュータには、各種の周辺装置を接続するために、さまざまな入出力インタフェースの仕様が用意されています。
仕様を整理・統合するための規格化や標準化は常に進められ、改良により仕様のバージョンが上がると伝送速度や接続可能台数、利用方法などが変わることがあります。
仕様を整理・統合するための規格化や標準化は常に進められ、改良により仕様のバージョンが上がると伝送速度や接続可能台数、利用方法などが変わることがあります。
①シリアル伝送とパラレル伝送
パラレル伝送は、複数本(1バイト単位なら8本)のケーブルを束ねて、同時に伝送を行います。一度に数ビットずつのデータを遅れるので高速ですが、やり取りが複雑で長距離伝送には向きません。一方、シリアル伝送は1本のケーブルで、データを1ビットずつ伝送する方式です。方式が単純なため比較的長距離であっても伝送が可能です。
②プラグアンドプレイ機能とホットプラグ機能
接続した機器を自動的に認識し、動作できるようにする機能をプラグアンドプレイ機能といいます。
ホットプラグ機能は、この機能を拡張し、装置の電源を入れたまま接続コネクタの抜き差しを可能にした機能です。再起動することなく直ちに使用できます。USBやIEEE1394が対応しています。
ホットプラグ機能は、この機能を拡張し、装置の電源を入れたまま接続コネクタの抜き差しを可能にした機能です。再起動することなく直ちに使用できます。USBやIEEE1394が対応しています。
Q&A
接続コードを使用せず、手元のパソコンから、低いパーティションで隔てられた隣のパソコンへファイルを転送したい。このとき利用できるインタフェースはどれか。
- Bluetooth(ブルートゥース)
- USB
- IEEE1394
- IrDA(アイアールディーエー)
解説
正解:Bluetooth(ブルートゥース)
- Bluetooth(ブルートゥース)
- 短距離無線通信の規格。最大伝送速度は1Mbps(ビット/秒)、機器の接続範囲は10m程度で、障害物があっても通信ができる。IrDAに比べて消費電力が少ない。
- USB
- マウスやプリンタ、ハードディスクなどを、同一のコネクタで接続できるシリアルインタフェース規格。ハブを用いたツリー状またはデイジーチェーンで最大127台までの機器を接続できる。パソコンを起動したままコネクタの抜き差しができるホットプラグ機能を持つ。
- IEEE1394
- ディジタルビデオカメラなどの高速で大量データの転送が必要な機器との接続に用いられるシリアルインタフェース。ツリー状またはデイジーチェーンで、周辺機器を63台まで接続可能。ハードディスク、MOなどの接続にも用いられている。ホットプラグ機能に対応。
- IrDA(アイアールディーエー)
- 無線の赤外線通信機器。ノート型パソコンなどに搭載され、パソコンや周辺装置、携帯情報端末との間で無線通信を行うことができる。障害物があると通信できないが、端末を小型化できる利点がある。
OSの目的と機能
OS(オペレーティングシステム)は、ハードウェア上でアプリケーションを実行するための管理を行う制御プログラムを指します。
効率的に処理を行うためだけでなく、利用者にとってコンピュータを使いやすくするための機能を提供します。
効率的に処理を行うためだけでなく、利用者にとってコンピュータを使いやすくするための機能を提供します。
①処理の効率化(スループットの向上)
スループットとは、単位時間当たりに行うことができる処理量を指します。
OSは、ハードウェアを効率良く動作させるため、さまざまな技術を使っています。代表的なものがマルチプログラミングとスプーリングで、CPUが複数の処理を同時に実行できるように考えられたものです。
OSは、ハードウェアを効率良く動作させるため、さまざまな技術を使っています。代表的なものがマルチプログラミングとスプーリングで、CPUが複数の処理を同時に実行できるように考えられたものです。
②ソフトウェアの開発支援
OSにはさまざまな機能がありますが、ソフトウェア開発に利用されるコンピュータ用のOSには、開発を支援するための言語プロセッサ(プログラム言語を処理するソフトウェア)、操作や機能などの利用環境を向上させるために用いられるサービスプログラム(ユーティリティプログラムなどを備えています。
Q&A
表計算ソフトを用いてデータ入力を行いながら、ファイルのコピーとネットワーク経由でのダウンロードを同時に行った。このような利用形態を可能にする手法はどれか。
- 誤り制御
- 仮想記憶
- スプーリング
- マルチプログラミング
解説
正解:マルチプログラミング
- 誤り制御
- データの誤りを検出したり自動訂正する機能。パリティチェック、ハミングコード、CRCの技術が使われる。
- 仮想記憶
- 仮想記憶方式は、主記憶装置の容量の不足を補うためハードディスクなどを利用する方式で、主記憶装置の容量が増えたようにみせかけることができる。処理実行中に主記憶装置よりも大きな記憶容量が必要になっても、仮想記憶を使って処理を行うことができる。
- スプーリング
- 主記憶装置とプリンタなどの処理が遅い入出力装置との間のデータ転送を、磁気ディスク装置などの高速な補助記憶装置(SPOOL)を介して行うこと。プリンタに直接出力するのではなく、いったん高速の補助記憶装置に書き出し、CPUをすばやく開放することで、システム全体のスループット(処理能力)を向上させる手法。
- マルチプログラミング
- 1つのCPUが複数のプログラムの処理を優先度に応じて切り替えながら実行していき、見かけ上同時並行的に実行する手法。多重プログラミング、マルチタスクともいう。また、複数の処理を短い時間に区切って、見かけ上同時並行作業を行う方法を、タイムシェアリングシステムという。
パソコンOSの機能
パソコンは一般の利用者が使うことを前提としています。そのため、より簡単で使いやすくなるよう、ユーザインタフェース(利用者の操作環境)が重視されています。WindowsやMacOS、Linuxなどは、パソコンOSに共通する特徴的な機能を持っています。
①GUI(グイ)の機能
GUIとは、誰もが操作しやすいように、メニューやアイコンなどをマウスでクリックすることでコンピュータに指示を出せる、視覚的なインタフェースを提供する機能です。
②プラグアンドプレイ(PnP;Plug & Play)
プリンタやマウスなどの周辺機器が追加接続されるとすぐに認識して、対応するデバイスドライバ(周辺機器を管理・制御する各機器専用のソフトウェア)をインストールし、必要な設定を自動的に行うOSの機能です。
③日本語入力機能(日本語変換システム)
読みがなを入力して変換キーを押すと感じやカタカナに変換される機能です。Windows用の日本語入力
システムは、IME(アイエムイー)と呼ばれています。
システムは、IME(アイエムイー)と呼ばれています。
Q&A
パソコンの電源を入れると、OSが起動する前にフロッピーディスク装置やハードディスク装置へのアクセスが行われる。また、画面表示やキーボードからの入力も可能になる。これらの働きを行っているものはどれか。
- GUI機能
- BIOS(バイオス)
- デバイスドライバ
- API(エーピーアイ)
- ミドルウェア
解説
正解:BIOS
- GUI機能
- メニューやアイコンなどを用いてコンピュータに指示を出せる、操作しやすい視覚的なインタフェース機能。GUIに対して、キーボードから文字で命令を打ち込むことで操作を行うインタフェースをCUIという。
- BIOS(バイオス)
- パソコンの電源を入れた直後に読み込まれ、キーボードやマウス、ハードディスク、CD-ROM装置などの基本的な装置(デバイス)のチェックと初期化を行う入出力制御プログラムの集まり。その後、BIOSのブート(自動起動)プログラムが動作し、OSの起動を指示する。
- デバイスドライバ
- プリンタやスキャナなどの各種周辺機器を制御するためのソフトウェア。装置ごとに必要となるため、周辺機器メーカが提供する。また、あらかじめOSに用意されている汎用ドライバもある。
- API(エーピーアイ)
- OSが持つ各種の機能を利用するための標準化されたインタフェースのこと。APIを介してハードウェアを操作するようにアプリケーションを開発することで、汎用性(移植性や互換性)を持ったプログラムになる。
- ミドルウェア
- OSとアプリケーションの中間に位置するソフトウェア。アプリケーションソフトが共通で使う基本的な処理機能を提供したり、OSによっては持たない機能を実現する。通信制御、データベース管理、ファイル管理、ソフト開発支援などがある。
ファイル編成
レコードを格納する順番や記憶媒体上の格納位置、ファイル構造などを決める方法をファイル編成法といいます。記憶媒体の特性や格納するデータの処理効率などによって使い分けます。
①ファイルとレコード
ファイルとは、「ある目的のために分類・整理して同種のデータを集めたもの」といえます。そして、ファイルを構成する論理的な単位をレコードと呼び、1レコードは複数のフィールド(項目)で構成されています。
例えば、売上ファイルの1レコードは、「売上日、商品コード、単価、販売数量」といった1件分の売上に関する情報を記録したもので、ファイル、レコード、フィールドというものがあります。
例えば、売上ファイルの1レコードは、「売上日、商品コード、単価、販売数量」といった1件分の売上に関する情報を記録したもので、ファイル、レコード、フィールドというものがあります。
②アクセス方式とファイル編成
アクセス方式とは、プログラムによるデータの読込み、書込み、およびデータやレコードの取扱い方法のことです。ファイルアクセス方式ともいいます。
アクセス方式は、ファイル編成によって決まるため、格納効率やアクセス速度などの組合せを選ぶ必要があります。
アクセス方式は、ファイル編成によって決まるため、格納効率やアクセス速度などの組合せを選ぶ必要があります。
Q&A
データを格納するとき、関数によってそのデータのキー値を格納アドレスに変換するファイルアクセス編成はどれか。
- 順編成
- 索引順編成
- 直接編成
- 区分編成
解説
正解:直接編成
- 順編成
- レコードの処理を、先頭から末尾に向かって順次に行うファイル編成。記憶効率がよく、レコード全部を一括して順次アクセスするのに適しているが、特定レコードへの直接アクセス、書換えなどはできない。
- 索引順編成
- 乱アクセス(直接、動的)と順次アクセスの両方を効率よく行えるファイル編成。ファイル中のレコード(記録)内のある項目をキーとし、キーの指定によって目的のレコードを読み書きする。基本データ領域、索引域、あふれ域から構成される。
- 直接編成
- ハッシュ関数によって格納アドレスを求め、対象ファイルへ直接アクセスする。関数を用いて、データのキー値をデータ格納アドレスへ変換する方法をハッシュ法という。高速に処理できるがハッシュによる変換値をできるだけ重ならないようにするため、ある程度の余裕が必要となり格納効率はよくない。
- 区分編成
- メンバと呼ばれる順編成ファイルと、メンバを管理する登録簿(ディレクトリ)で構成される。順編成ファイルを管理する用途(プログラムライブラリやモジュールライブラリの格納)に用いられる。