基本情報技術者 2014年春期午前（科目A）問09

問題文

主記憶に記憶されたプログラムを、CPUが順に読み出しながら実行する方式はどれか。

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選択肢

ア：DMA制御方式

イ：アドレス指定方式

ウ：仮想記憶方式

エ：プログラム格納方式（正解）

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プログラム格納方式【午前解説】

正解の理由

「プログラム格納方式」は、プログラムを主記憶（メインメモリ）に格納し、CPUがその主記憶から命令を順次読み出して実行する方式を指します。これはストアドプログラム方式とも呼ばれ、フォン・ノイマン型コンピュータの基本概念です。設問の「主記憶に記憶されたプログラムを、CPUが順に読み出しながら実行する」という記述と完全に一致するため、正答はエです。

解法ステップ

問題文のキーワード「主記憶に記憶されたプログラム」「CPUが順に読み出しながら実行」を確認する。
各選択肢の定義を頭の中で照合する（DMA、アドレス指定、仮想記憶、プログラム格納）。
「順に読み出して実行する」に該当する概念がストアドプログラム（プログラム格納方式）であると判断して正答を選ぶ。
不一致な選択肢（周辺機器転送やアドレス指定の話題）は除外する。

選択肢別の誤答解説

ア: DMA制御方式 — DMAは周辺装置と主記憶間のデータ転送をCPUの介入を減らして行う方式で、命令の順次実行方式とは無関係です。
イ: アドレス指定方式 — 命令がオペランドをどのように指定するか（即値、直接、間接など）を示す概念で、プログラムの格納・実行位置の説明には当たりません。
ウ: 仮想記憶方式 — 仮想記憶は主記憶の見かけの容量を拡張する技術（ページングやスワッピング）であり、命令を「順に読み出して実行する方式」を指すものではありません。
エ: プログラム格納方式 — 主記憶に格納されたプログラムをCPUが順に読み出して実行する方式（ストアドプログラム／フォン・ノイマン型）。設問文と一致します。

よくある誤解

DMAと混同する：DMAは主にI/Oデータ転送をCPUを介さずに行う機構であり、命令の順次実行方式とは目的が違います。
仮想記憶と取り違える：仮想記憶は記憶容量を論理的に拡張する技術で、命令の実行順序そのものを定義する方式ではありません。
アドレス指定方式と誤解：アドレス指定方式（アドレッシングモード）は命令内でオペランドをどのように指定するかの方式であり、プログラム格納の方式ではありません。

補足コラム

プログラム格納方式（stored-program concept）は、プログラムとデータを同じ主記憶に保持し、CPUが命令を順に取り出して実行するという考え方です。歴史的にはフォン・ノイマンとその同僚らが提案した考え方で、現代のほとんどの汎用コンピュータの基礎になっています。一方、ハーバードアーキテクチャは命令とデータの記憶装置を分離しており、組み込み機器などで用いられることがあります。試験対策としては「語句の定義」を正確に覚え、キーワードで一致させる練習をするのが有効です。

FAQ

Q1: 「プログラム格納方式」と「フォン・ノイマン型」は同義ですか？
A1: 概ね同義と考えて差し支えありません。ストアドプログラムの考え方を実装した典型がフォン・ノイマン型です。

Q2: DMAが関係する問題文はどう見分けるべきですか？
A2: DMAが出る問題文は「周辺装置と主記憶の高速転送」や「CPUを介さないデータ転送」などの記述がキーワードになります。

Q3: 仮想記憶は命令実行の方式とまったく無関係ですか？
A3: 直接の方式ではありませんが、プログラム実行時に必要なページが主記憶にロードされることで間接的に実行に影響します。

関連キーワード: 主記憶、プログラム格納方式、ストアドプログラム、フォン・ノイマン、命令フェッチ、DMA、仮想記憶、アドレス指定方式、ハーバードアーキテクチャ

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