基本情報技術者 2014年 秋期 午前（科目A） 問18

スプーリング機能の説明【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論→スプーリングは補助記憶装置を仲介して主記憶と低速入出力装置間のデータ転送を非同期化し、CPUや入出力装置の待ち時間を減らして全体処理能力を高める機能です。
• 根拠→出力や入力データを補助記憶上のスプール領域に蓄え、入出力処理をバックグラウンド化してCPUのアイドルを回避する仕組みである点が特徴です。
• 差がつくポイント→バッファリングやキャッシュとの違い（主記憶か補助記憶か、ジョブ単位で管理するか）やプリンタスプールなどの具体例を押さえておくと解答で差がつきます。

正解の理由

よくある誤解

• 「スプーリング＝単なるバッファリング」と考える誤り：バッファは主記憶上での一時退避だが、スプーリングは補助記憶上に蓄える点が異なります。
• 「スプーリングはCPUスケジューリングや割り込み機構の説明」だと勘違いする：CPUの割当や中断とは目的と仕組みが異なります。
• 「エの説明はスプーリングに近い」と思う誤り：エはキャッシュ／バッファプールによるヒット率向上の説明で、補助記憶を媒介するスプーリングとは別物です。

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを抽出：補助記憶装置、主記憶、入出力装置、データ転送、非同期化などを確認する。
2. 各選択肢とキーワードを照合する：補助記憶を介する記述があるかを探す。
3. 類似概念と比較する：バッファリング、キャッシュ、割り込み、スケジューリングとの違いを短く整理する。
4. 補助記憶を介した非同期化（ジョブ管理）を説明している選択肢を選ぶ（今回ならウ）。

選択肢別の誤答解説

• ア: あるタスクの入出力命令でCPUが遊休になった場合に他タスクへCPUを割り当てる、という説明はマルチプログラミングやCPUスケジューリングの効果であり、スプーリングの定義とは異なります。
• イ: 実行中のプログラムを一時中断して制御プログラムに移す、は割り込みやコンテキストスイッチの記述で、スプーリング固有の「補助記憶を介した非同期処理」ではありません。
• ウ: 正解。補助記憶を介して主記憶と低速I/O間の転送を行うことでI/OとCPUを切り離し、全体性能を向上させるスプーリングの説明に合致しています。
• エ: 多数のバッファから成るバッファプールで主記憶上のバッファアクセス確率を上げる、というのはキャッシュやバッファプール（ヒット率向上）に関する説明で、補助記憶を介するスプーリングとは目的が異なります。

補足コラム

• 用例：プリンタスプーリング（印刷ジョブをディスクに溜めて順次印刷）、メールスプール（送受信キュー）など。
• 実装要素：スプールディレクトリ、スプールデーモン（バックグラウンドでジョブを処理するプロセス）、ジョブ管理（優先度や順序制御）。
• スプーリング vs バッファリング vs キャッシュ：バッファは主記憶に一時保管、キャッシュは高速アクセスのためのコピー、スプーリングは補助記憶に蓄えて入出力をデカップリングする点が違いです。
• 性能上の注意：スプーリングはI/O待ちを減らすが、補助記憶への書き込み/読み出しコストやディスクI/O負荷、ジョブ管理のオーバーヘッドも考慮する必要があります。

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