基本情報技術者 2012年 春期 午前（科目A） 問11
問題文
外部割込みに分類されるものはどれか。
選択肢
ア：インターバルタイマによって、指定時間経過時に生じる割込み（正解）
イ：演算結果のオーバフローやゼロによる除算で生じる割込み
ウ：仮想記憶管理において、存在しないページへのアクセスによって生じる割込み
エ：ソフトウェア割込み命令の実行によって生じる割込み
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外部割込みの分類【午前解説】
正解の理由
正解は ア です。インターバルタイマは独立したハードウェア（タイマ回路）が一定時間経過を検知して生成する信号で、CPUの外部から非同期に割込み要求を送ります。一般に「外部割込み（ハードウェア割込み）」とはこのような外部装置起因の割込みを指します。他の選択肢はいずれもCPU内部の処理や命令実行の結果として発生するため、外部割込みには該当しません。
解法ステップ
- 各選択肢の発生源を特定する（CPU内部か外部ハードウェアか）。
- 発生の同期性を確認する（命令実行と同期して発生＝内部例外／非同期に発生＝外部割込み）。
- 外部ハードウェア起因で非同期なら「外部割込み」と結論付ける。
選択肢別の誤答解説
- ア: インターバルタイマは周辺ハードウェアが時間経過で生成する非同期信号で、外部割込みに該当します（正解）。
- イ: 演算結果のオーバーフローやゼロ除算はCPU内部の算術演算ユニットが検出する同期的な例外で、内部割込み（例外、トラップ）です。
- ウ: 仮想記憶での存在しないページへのアクセスはページフォルト（ページ例外）であり、MMUやページ管理に起因する同期例外として内部割込みに分類されます。
- エ: ソフトウェア割込み（割込み命令）はプログラム命令の実行により発生する同期的なトラップで、外部ハードウェア起因の外部割込みではありません。
よくある誤解
- タイマもCPUに内蔵されるから内部割込みだと思う誤解：タイマが内蔵であっても、発生源が周辺ハードウェアのタイミングである点で外部割込み扱いになることが多いです。
- ページフォルトを「外部のメモリ装置が原因」と誤解する：ページフォルトはMMUやページテーブル参照により同期的に発生する例外（内部割込み）です。
- ソフトウェア割込みをI/Oと混同する：ソフト割込みはINT命令など命令によって同期的に発生するトラップで、外部割込みではありません。
補足コラム
割込みの分類で重要なのは「発生源」と「同期性」です。発生源がCPU外部のハードウェアで非同期に来るものを外部割込み（ハードウェア割込み）と呼び、CPU内部の演算や命令実行に起因して同期的に発生するものを例外（トラップ、内部割込み）と呼びます。実務や設計ではさらに「マスク可能／マスク不可能」や「レベル／エッジ検出」などの違いもありますが、午前試験ではまず発生源の区別が鍵になります。
FAQ
Q: タイマがCPU内蔵でも外部割込みと見なして良いですか？
A: はい。内蔵タイマでも発生源がハードウェアのタイミングに基づく非同期イベントであれば外部割込みと扱うことが一般的です。
A: はい。内蔵タイマでも発生源がハードウェアのタイミングに基づく非同期イベントであれば外部割込みと扱うことが一般的です。
Q: ページフォルトは割込みに含まれますか？
A: ページフォルトは「例外」または「内部割込み」に分類され、外部割込みとは区別されます。
A: ページフォルトは「例外」または「内部割込み」に分類され、外部割込みとは区別されます。
Q: システムコールで使うソフト割込みは外部割込みですか？
A: いいえ。ソフト割込み（例：INT命令）は命令実行に伴う同期的なトラップで、内部割込みに該当します。
A: いいえ。ソフト割込み（例：INT命令）は命令実行に伴う同期的なトラップで、内部割込みに該当します。
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