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データベーススペシャリスト試験 2015年 午前2 問22
外部割込みの要因となる事象として, 適切なものはどれか。
ア：アクセスしようとしたページが主記憶に存在しないので, ページフォールトが発生した。
イ：システム管理命令を一般ユーザモードで実行しようとしたので、特権命令違反が発生した。
ウ：数値演算命令を実行したときに, 除数が小さ過ぎたので, 演算オーバフローが発生した。
エ：入出力動作が終了したので, DMAコントローラからプロセッサへの通知が発生した。（正解）
解説
外部割込みの要因となる事象として, 適切なものはどれか。【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：外部割込みはCPU外部のハードウェアからの通知であり、入出力完了などが該当します。
- 根拠：ページフォールトや特権命令違反は内部割込み、演算オーバーフローは例外に分類されます。
- 差がつくポイント：割込みの分類（外部割込み・内部割込み・例外）を正確に理解し、発生源を見極めることが重要です。
正解の理由
選択肢エの「入出力動作が終了したので、DMAコントローラからプロセッサへの通知が発生した」は外部割込みの典型例です。外部割込みはCPUの外部にある周辺機器やハードウェアからの信号で、処理の割り込みを要求します。DMAコントローラは入出力装置のデータ転送を行い、完了時にCPUへ割込みを送るため、外部割込みに該当します。
よくある誤解
ページフォールトや特権命令違反も割込みの一種ですが、CPU内部の状態異常による「内部割込み」であり、外部割込みとは区別されます。
解法ステップ
- 割込みの種類を理解する（外部割込み、内部割込み、例外）。
- 各選択肢の事象がどの分類に属するかを判断する。
- 外部割込みはCPU外部のハードウェアからの信号であることを確認。
- DMAコントローラの通知は外部割込みに該当するため正解とする。
選択肢別の誤答解説
- ア：ページフォールトは主記憶にデータがないため発生する内部割込みであり、外部割込みではありません。
- イ：特権命令違反はCPU内部の保護機構による内部割込みで、外部割込みとは異なります。
- ウ：演算オーバーフローは命令実行中の例外であり、割込みの一種ですが外部割込みではありません。
- エ：DMAコントローラからの通知は外部割込みの代表例で正解です。
補足コラム
割込みはCPUの効率的な処理を支える重要な仕組みで、外部割込みは主に入出力装置やタイマなどのハードウェアから発生します。内部割込みはCPU内部の異常や例外処理に使われ、例外は命令実行時の特定条件で発生します。これらの区別はOSやハードウェア設計で重要です。
FAQ
Q: 外部割込みと内部割込みの違いは何ですか？
A: 外部割込みはCPU外部のハードウェアからの信号で、内部割込みはCPU内部の異常や例外による割込みです。
A: 外部割込みはCPU外部のハードウェアからの信号で、内部割込みはCPU内部の異常や例外による割込みです。
Q: DMAコントローラとは何ですか？
A: DMAコントローラはCPUを介さずに周辺機器と主記憶間でデータ転送を行い、転送完了時にCPUへ割込みを送る装置です。
A: DMAコントローラはCPUを介さずに周辺機器と主記憶間でデータ転送を行い、転送完了時にCPUへ割込みを送る装置です。
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