応用情報技術者 2011年 秋期 午前2 問13
問題文
DMAの説明として、適切なものはどれか。
選択肢
ア：CPUが磁気ディスクと主記憶とのデータの受渡しを行う転送方式である。
イ：主記憶の入出力専用アドレス空間に入出力装置のレジスタを割り当てる方式である。
ウ：専用の制御回路が入出力装置や主記憶などの間のデータ転送を行う方式である。（正解）
エ：複数の命令の実行ステージを部分的にオーバラップさせて同時に処理し、全体としての処理時間を短くする方式である。
DMAの説明 +【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：DMAは専用制御回路が入出力装置と主記憶間のデータ転送を自律的に行う方式です。
- 根拠：CPUを介さずにデータ転送を行うため、CPUの負荷軽減と高速転送が可能となります。
- 差がつくポイント：DMAとCPU主導の転送方式の違いや、パイプライン処理との混同を避けることが重要です。
正解の理由
選択肢ウは「専用の制御回路が入出力装置や主記憶などの間のデータ転送を行う方式」とあり、DMAの本質を正確に表しています。DMAはCPUを介さずにデータ転送を行うため、CPUの処理負荷を軽減し、効率的な入出力処理を実現します。
よくある誤解
DMAはCPUが直接データ転送を行う方式ではありません。また、パイプライン処理とは全く異なる概念であるため混同しやすいです。
解法ステップ
- DMAの役割を理解する（CPUを介さずにデータ転送を行うこと）。
- 選択肢の内容をDMAの特徴と照らし合わせる。
- CPUが直接転送する選択肢やパイプライン処理の説明を除外する。
- 専用制御回路による転送を述べている選択肢を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: CPUが磁気ディスクと主記憶のデータ受渡しを行うのはDMAではなく、CPU主導の転送方式です。
- イ: 入出力専用アドレス空間の割り当てはメモリマップドI/Oの説明であり、DMAとは異なります。
- ウ: 正解。DMAの基本的な説明に合致しています。
- エ: 複数命令のオーバーラップ処理はパイプライン方式の説明であり、DMAとは無関係です。
補足コラム
DMA（Direct Memory Access）は、CPUの介入なしにデータ転送を行うため、CPUは他の処理に専念できる点が大きなメリットです。特に大量データの入出力処理で効果を発揮し、システム全体の効率向上に寄与します。
FAQ
Q: DMAはすべてのデータ転送に使われますか？
A: いいえ。DMAは大量データの高速転送に適しており、小規模なデータ転送ではCPU主導の方式が使われることもあります。
A: いいえ。DMAは大量データの高速転送に適しており、小規模なデータ転送ではCPU主導の方式が使われることもあります。
Q: DMAとメモリマップドI/Oは同じですか？
A: いいえ。DMAはデータ転送方式、メモリマップドI/Oは入出力装置のレジスタを主記憶のアドレス空間に割り当てる方式です。
A: いいえ。DMAはデータ転送方式、メモリマップドI/Oは入出力装置のレジスタを主記憶のアドレス空間に割り当てる方式です。
関連キーワード: DMA, データ転送、CPU負荷軽減、パイプライン処理、メモリマップドI/O
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