基本情報技術者 2016年 春期 午前（科目A） 問17

入出力バッファリング【午前解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを抽出する：「特別な記憶域」「処理速度の違いを緩和」など。
2. 各選択肢を定義と照合する：バッファ、割り込み、デバイス抽象化、スプーリング／デバイスファイルを思い出す。
3. キーワードに最も直接対応する選択肢を選ぶ（今回は「記憶域＝バッファ」）。
4. 残り選択肢が別概念（割り込み、ドライバ、スプーリング）であることを確認して除外する。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「入出力装置が利用可能になったことを、入出力装置が処理装置に伝える。」
  • これは割り込み（またはポーリングによる通知）の説明です。バッファの役割は通知やシグナルではなくデータの一時保存です。
• イ: 「入出力装置と処理装置との間に特別な記憶域を設け、処理速度の違いを緩和する。」
  • 正解。バッファの定義の典型例で、データの一時蓄積により速度差を吸収し非同期転送を可能にします。
• ウ: 「入出力装置と処理装置との間のデータ交換に階層を設けることによって、入出力装置固有の仕様を意識せずに利用できる。」
  • これはデバイスドライバや入出力抽象化（デバイスインタフェース）の説明です。バッファはあくまで記憶域であり抽象化そのものではありません。
• エ: 「入出力装置をファイルと同じように取り扱えるようにする。」
  • これはスプーリングやUNIXのデバイスファイル/ストリーム抽象のイメージに近い記述で、バッファ単体の機能説明ではありません。

よくある誤解

• 「入出力装置が利用可能になったことを知らせる」はバッファの機能ではなく割り込みやポーリングの役割であると混同しやすい点。
• 「入出力装置固有の仕様を意識せずに使える」はデバイスドライバや抽象化の説明で、バッファの目的と異なります。
• 「装置をファイルと同じように扱う」はスプーリングやデバイスファイルの概念であり、バッファ自体の定義と混同しがちです。

補足コラム

• ソフトウェアバッファ: OSのカーネルバッファ（ディスクI/Oバッファ、ネットワークソケットの送受信バッファ）やプログラム内部のリングバッファなど。
• ハードウェアバッファ: デバイス内蔵の FIFO、DMA バッファなど。
• ダブルバッファリング: 描画などで表示と生成を交互に行いちらつきを防ぐ手法。
• スプーリングとの違い: スプーリングはジョブ（印刷ジョブなど）を一旦蓄えて順次処理するシステム的仕組みで、バッファは単に転送を滑らかにするための記憶域です。用途とスコープが異なります。

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