応用情報技術者 2010年 秋期 午前2 問12
問題文
DMA コントローラの説明として適切なものはどれか。
選択肢
ア：MPU では時間がかかる積和演算を、高速に行う。
イ：仮想メモリ機能、 メモリ保護機能などのメモリ管理機能を提供する。
ウ：動作クロックに合わせてカウントするカウントレジスタをもち、それによって時間の経過を保持する。
エ：メモリと入出力装置との間、 又はメモリとメモリとの間でのデータ交換を、 MPUを介さずに行う。（正解）
DMAコントローラの説明 +【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：DMAコントローラはMPUを介さずにメモリと入出力装置間のデータ転送を直接行う装置です。
- 根拠：これによりCPUの負荷を軽減し、高速なデータ転送が可能となります。
- 差がつくポイント：DMAの役割を正確に理解し、CPUの演算処理やメモリ管理機能と混同しないことが重要です。
正解の理由
選択肢エは「メモリと入出力装置、またはメモリ間のデータ交換をMPUを介さずに行う」とあり、DMAコントローラの本質的な機能を正しく表しています。DMAはCPUの介入なしにデータ転送を行うため、CPUの処理負荷を減らしシステム全体の効率を向上させます。
よくある誤解
DMAはCPUの演算処理を高速化する装置ではなく、あくまでデータ転送を効率化するためのものです。CPUのメモリ管理機能やタイマ機能とは異なります。
解法ステップ
- DMAコントローラの役割を確認する。
- CPU（MPU）を介さずにデータ転送を行う点に注目する。
- 選択肢の説明がDMAの機能に合致しているかを判断する。
- CPUの演算やメモリ管理機能と混同しないよう注意する。
- 最も適切な説明を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: 積和演算の高速化はCPUや専用演算装置の役割であり、DMAとは無関係です。
- イ: 仮想メモリやメモリ保護はMMU（メモリ管理ユニット）の機能であり、DMAの説明ではありません。
- ウ: カウントレジスタによる時間管理はタイマやカウンタの機能であり、DMAとは異なります。
- エ: 正解。DMAコントローラの基本機能を正確に表しています。
補足コラム
DMA（Direct Memory Access）は、CPUの介入なしに周辺機器とメモリ間でデータを直接転送する技術です。これによりCPUは他の処理に専念でき、システム全体の効率が向上します。特に大量データの入出力が必要な場面で効果を発揮します。
FAQ
Q: DMAコントローラはCPUの代わりに演算処理を行いますか？
A: いいえ、DMAはデータ転送を効率化する装置であり、演算処理はCPUが担当します。
A: いいえ、DMAはデータ転送を効率化する装置であり、演算処理はCPUが担当します。
Q: DMAを使うとCPUの負荷はどうなりますか？
A: DMAがデータ転送を代行するため、CPUの負荷は軽減されます。
A: DMAがデータ転送を代行するため、CPUの負荷は軽減されます。
関連キーワード: DMA, データ転送、CPU負荷軽減、メモリ管理、周辺機器インタフェース
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