| 記憶装置は[a]と，[b]（外部記憶装置ともいいます）に分けられます。[a]では，CPUで実行するプログラムや，それで処理する入力データ，あるいは出力データを一時的に記憶します。[a]は半導体メモリを採用しており，電源を切ったら記憶内容が消えてしまいます。そのため半導体メモリは，揮発性記憶装置に分類されます。 |
記憶装置は[a:主記憶装置]と，[b:補助記憶装置]（外部記憶装置ともいいます）に分けられます。[a:主記憶装置]では，CPUで実行するプログラムや，それで処理する入力データ，あるいは出力データを一時的に記憶します。[a:主記憶装置]は半導体メモリを採用しており，電源を切ったら記憶内容が消えてしまいます。そのため半導体メモリは，揮発性記憶装置に分類されます。 |
| [b]は，データやプログラムを永続的に記憶するための装置で，ハードディスクドライブやフロッピーディスクドライブ，あるいはMO（エムオー）ドライブや磁気テープ装置などがあります。これらは電源を切っても記憶内容が消えないため，不揮発性記憶装置に分類されます。 |
[b:補助記憶装置]は，データやプログラムを永続的に記憶するための装置で，ハードディスクドライブやフロッピーディスクドライブ，あるいはMO（エムオー）ドライブや磁気テープ装置などがあります。これらは電源を切っても記憶内容が消えないため，不揮発性記憶装置に分類されます。 |
| マウスのように，画面での位置を指し示す装置を[a]とよびます。[a]として，ゲームで使うジョイスティック，ノート型パソコンでマウスの代わりに使うトラックボールやタッチパッドもあります。 |
マウスのように，画面での位置を指し示す装置を[a:ポインティングデバイス]とよびます。[a:ポインティングデバイス]として，ゲームで使うジョイスティック，ノート型パソコンでマウスの代わりに使うトラックボールやタッチパッドもあります。 |
| 手書きの文字や画像を入力する装置として，[a]と[b]があります。画面上の位置を検出する板状の装置と，位置を指し示すペン型の装置を組み合わせた構造になっており，画面上の絶対的な位置を入力するため，イラストや図面の作成に適しています。[a]と同じ原理で，より大型で高精度なものを[b]とよびます。 |
手書きの文字や画像を入力する装置として，[a:タブレット（tablet）]と[b:ディジタイザ（digitizer）]があります。画面上の位置を検出する板状の装置と，位置を指し示すペン型の装置を組み合わせた構造になっており，画面上の絶対的な位置を入力するため，イラストや図面の作成に適しています。[a:タブレット（tablet]と同じ原理で，より大型で高精度なものを[b:ディジタイザ（digitizer）]とよびます。 |
データや制御信号が流れる経路を[a]といいます。CPUと主記憶間の[a]は[b]といい，最も高速な仕様となっています。また[b]以外にも，グラフィックスアクセラレータボードやハードディスク装置とは，高速でかつ共通規格の[a]が採用されています。
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データや制御信号が流れる経路を[a:バス（bus）]といいます。CPUと主記憶間の[a:バス]は[b:FSB（Front Side Bus；エフエスビー）]といい，最も高速な仕様となっています。また[b:FSB]以外にも，グラフィックスアクセラレータボードやハードディスク装置とは，高速でかつ共通規格の[a:バス（WindowsパソコンではAGPバスというのが該当します）]が採用されています。 |
| データや制御信号が流れる経路を[a]といいます。SCSI（スカジー）インタフェースボードなどを装着する，汎用性を重視した共通規格の[a]として[c]があります。シリアルインタフェースやパラレルインタフェース，あるいはキーボードやマウスなどの比較的低速な機器は，変換回路を介して[a]に接続します。 |
データや制御信号が流れる経路を[a:バス（bus）]といいます。SCSI（スカジー）インタフェースボードなどを装着する，汎用性を重視した共通規格の[a:バス]として[c:PCIバス]があります。シリアルインタフェースやパラレルインタフェース，あるいはキーボードやマウスなどの比較的低速な機器は，変換回路を介して[a:バス]に接続します。 |
プログラムを起動して実行する場合の，大まかな順序です。
(1) プログラム実行のコマンドを入力します。
(2) [a]が，そのプログラムをハードディスクドライブから[b]に転送します。
(3) [a]が，[b]にあるプログラムから，命令を順に取り出します。
(4) [a]が，命令を解読して各種制御を行ったり，演算装置に四則演算や論理演算などを行わせます。 |
プログラムを起動して実行する場合の，大まかな順序です。
(1) プログラム実行のコマンドを入力します。
(2) [a:制御装置]が，そのプログラムをハードディスクドライブから[b:主記憶装置]に転送します。
(3) [a:制御装置]が，[b:主記憶装置]にあるプログラムから，命令を順に取り出します。
(4) [a:制御装置]が，命令を解読して各種制御を行ったり，演算装置に四則演算や論理演算などを行わせます。 |
| CPU内部の回路は[a]と呼ばれる同期信号に同調して動作しています。1秒あたりのパルス数の逆数を[b]といい，これが高い（＝1秒あたりのパルス数が多い）ほど，より短い間隔で[a]が出るため，CPUの処理速度もそれに同期して向上します。パソコンのCPUのスペック表記で，「2GHz」と表記されているものは[b]を表しています。 |
CPU内部の回路は[a:クロックパルス]と呼ばれる同期信号に同調して動作しています。1秒あたりのパルス数の逆数を[b:クロック周波数]といい，これが高い（＝1秒あたりのパルス数が多い）ほど，より短い間隔で[a:クロックパルス]が出るため，CPUの処理速度もそれに同期して向上します。パソコンのCPUのスペック表記で，「2GHz」と表記されているものは[b:クロック周波数]を表しています。 |
200MHzで動作するCPUをもつパソコンがある。このCPUは，機械語の1命令を平均0.8クロックで実行できることが分かっている。このCPUは1秒間に約何万命令実行できるか。
ア 25 イ 50 ウ 25,000 エ 50,000 |
クロック周波数とクロックパルスの関係を理解します。
・10ヘルツなら1秒間に10回（10分の1秒ごとに）クロックパルスが出る
0.8ヘルツで1命令が実行されるということは，1ヘルツでは1.25命令が実行されます。したがって200Mヘルツなら，200×100万回×1.25＝250,000,000命令実行されます。これを万単位に変換しますから，約25,000万命令となります。 |
| プログラムの命令を実行するときに，演算途中のデータを一時的に置いておく必要があります。CPUの内部で一時的にデータを記憶するものが[a]です。[a]はRAMとは異なる記憶装置で，RAMよりアクセス速度が高いです。 |
プログラムの命令を実行するときに，演算途中のデータを一時的に置いておく必要があります。CPUの内部で一時的にデータを記憶するものが[a:レジスタ]です。[a:レジスタ]はRAMとは異なる記憶装置で，RAMよりアクセス速度が高いです。 |
| パソコンの主記憶はメモリカードとなっており，スロットに差し込むだけで，手軽に増設して容量を増やすことができます。アクセス速度ですが，[a]にはいくつかの種類があり，よりアクセス速度の高いものが開発されています。現在は，クロックパルスに同期して動作する[b]が多いです。 |
パソコンの主記憶はメモリカードとなっており，スロットに差し込むだけで，手軽に増設して容量を増やすことができます。アクセス速度ですが，[a:DRAM]にはいくつかの種類があり，よりアクセス速度の高いものが開発されています。現在は，クロックパルスに同期して動作する[b:SDRAM(Synchronous DRAM)]が多いです。 |
メモリ容量に対して起動したプログラムのサイズが大きい場合，ハードディスク装置の空き領域を主記憶の一部として使うことにより対応できます。この仕組みを[a]といい，ハードディスク装置で主記憶の一部として使われる部分を，[b]といいます。
プログラムで実行していない部分を[b]に待避させ，仮想メモリと主記憶間で実行する命令を入れ替えながら処理を続行します。この入れ替えを，[c]といいます。 |
メモリ容量に対して起動したプログラムのサイズが大きい場合，ハードディスク装置の空き領域を主記憶の一部として使うことにより対応できます。この仕組みを[a:仮想記憶機構]といい，ハードディスク装置で主記憶の一部として使われる部分を，[b:仮想メモリ]といいます。
プログラムで実行していない部分を[b:仮想メモリ]に待避させ，仮想メモリと主記憶間で実行する命令を入れ替えながら処理を続行します。この入れ替えを，[c:スワッピング]といいます。 |
| スワッピングを行うためには記憶領域を区切る必要がありますが，メモリ領域を一定の大きさで区切る方式を[a]といい，区切られた記憶領域を[b]と呼びます。[a]以外に，プログラムをまとまった処理単位に区切って入れ替える，[c]もあります。 |
スワッピングを行うためには記憶領域を区切る必要がありますが，メモリ領域を一定の大きさで区切る方式を[a:ページング方式]といい，区切られた記憶領域を[b:ページ]と呼びます。[a:ページング方式]以外に，プログラムをまとまった処理単位に区切って入れ替える，[c:セグメント方式]もあります。 |
フロッピーディスクに磁石を近づけると記憶内容がおかしくなりエラーが生じます。エラーをチェックしたり，程度により訂正するために，チェック用データを付けて記憶します。
エラーチェック用データとして[a]と[b]があり，通信回線でデータを伝送する場合にも用います。 |
フロッピーディスクに磁石を近づけると記憶内容がおかしくなりエラーが生じます。エラーをチェックしたり，程度により訂正するために，チェック用データを付けて記憶します。
エラーチェック用データとして[a:パリティ]と[b:ECC（Error Correcting Code）]があり，通信回線でデータを伝送する場合にも用います。 |
| [a]とは記憶内容や伝送データの値を，定められた計算式で算出したチェック用のデータです。それを記憶／送信時に付加し，取り出し／受信時に再計算して，一致するかどうかでエラーの有無をチェックします。これに対し[b]は，少量のエラーであれば訂正できるコードを付加します。 |
[a:パリティ]とは記憶内容や伝送データの値を，定められた計算式で算出したチェック用のデータです。それを記憶／送信時に付加し，取り出し／受信時に再計算して，一致するかどうかでエラーの有無をチェックします。これに対し[b:ECC（イーシーシー）]は，少量のエラーであれば訂正できるコードを付加します。 |
| プログラムの実行では，同じ命令を繰り返し実行する場合が多いです。その場合，主記憶よりも高速なメモリをCPUと主記憶との間に置き，繰り返し実行する命令をそこから取り出すことで，スピードアップがはかれます。このメモリを[a]といい，最近のパーソナルコンピュータでは，CPUの中に少量の[a]（[b]）を，CPUのパッケージ内かマザーボード上に多量の[a]（[c]）を搭載しています。ワークステーションでは三次キャッシュメモリを搭載した機種もあります。 |
プログラムの実行では，同じ命令を繰り返し実行する場合が多いです。その場合，主記憶よりも高速なメモリをCPUと主記憶との間に置き，繰り返し実行する命令をそこから取り出すことで，スピードアップがはかれます。このメモリを[a:キャッシュメモリ]といい，最近のパーソナルコンピュータでは，CPUの中に少量の[a:キャッシュメモリ]（[b:一次キャッシュ]）を，CPUのパッケージ内かマザーボード上に多量の[a:キャッシュメモリ]（[c:二次キャッシュ]）を搭載しています。ワークステーションでは三次キャッシュメモリを搭載した機種もあります。 |
| CPUがアクセスしたデータやプログラムの命令が，キャッシュメモリにある確率を[a]といいます。主記憶からCPUに送るデータや命令をキャッシュメモリにも記憶させますが，[a]を高めることでアクセス速度の向上が図れます。これにはキャッシュメモリの容量増大と，キャッシュメモリに残すデータや命令の取捨選択方法によります。 |
CPUがアクセスしたデータやプログラムの命令が，キャッシュメモリにある確率を[a:ヒット率]といいます。主記憶からCPUに送るデータや命令をキャッシュメモリにも記憶させますが，[a:ヒット率]を高めることでアクセス速度の向上が図れます。これにはキャッシュメモリの容量増大と，キャッシュメモリに残すデータや命令の取捨選択方法によります。 |
| キャッシュメモリに残すデータや命令の取捨選択方法として，[a]と，[b]があります。[a]は，キャッシュメモリで記憶した時間が古いものから順に，新しいものと入れ替えていく手法です。[b]は，最後にアクセスした時間が最も古いものから順に，入れ替えていく手法です。 |
キャッシュメモリに残すデータや命令の取捨選択方法として，[a:FIFO（First-In First-Out；ファイフォ）]と，[b:LRU（Least Recently Used；エルアールユー）]があります。[a:FIFO]は，キャッシュメモリで記憶した時間が古いものから順に，新しいものと入れ替えていく手法です。[b:LRU]は，最後にアクセスした時間が最も古いものから順に，入れ替えていく手法です。 |
| キャッシュメモリと同じ原理で，ディスク装置に繰り返しアクセスするデータを，ハードディスクに搭載したメモリに記憶させることで，ディスクへのアクセスに比べアクセス効率の改善がはかれます。このメモリを[a]といいます。[a]として，主記憶の空き領域を用いる場合もあります。この主記憶の空きを用いたものを[b]ともいいます。 |
キャッシュメモリと同じ原理で，ディスク装置に繰り返しアクセスするデータを，ハードディスクに搭載したメモリに記憶させることで，ディスクへのアクセスに比べアクセス効率の改善がはかれます。このメモリを[a:ディスクキャッシュ]といいます。[a:ディスクキャッシュ]として，主記憶の空き領域を用いる場合もあります。この主記憶の空きを用いたものを[b:ＲＡＭディスク]ともいいます。 |
半導体を使ったメモリを大きく分類すると，以下のようになります。
[a]はデータの記憶や削除が自在に行える半導体メモリです。
[b]は基本的な設計が読み出し専用となっている半導体メモリです。ただし[b]でも，記憶内容の書き換えは可能なものがあります。 |
半導体を使ったメモリを大きく分類すると，以下のようになります。
[a:RAM]はデータの記憶や削除が自在に行える半導体メモリです。
[b:ROM]は基本的な設計が読み出し専用となっている半導体メモリです。ただし[b:ROM]でも，記憶内容の書き換えは可能なものがあります。 |
RAMにはどのような種類がありますか
[a]と[b]があります。 |
RAMにはどのような種類がありますか
[a:DRAM]と[b:SRAM]があります。 |
[a]はコンデンサ（蓄電部品）で記憶するRAMです。安価で主記憶に用いられますが，コンデンサは放電するため，定期的に再書込みを行って記憶内容を保持する必要があります。
[b]はトランジスタを使った回路で記憶します。[a]と異なりアクセス速度が高く，放電はないため再書き込みは不要ですが，高価であるため，キャッシュメモリに用いられます。 |
[a:DRAM]はコンデンサ（蓄電部品）で記憶するRAMです。安価で主記憶に用いられますが，コンデンサは放電するため，定期的に再書込みを行って記憶内容を保持する必要があります。
[b:SRAM]はトランジスタを使った回路で記憶します。[a:DRAM]と異なりアクセス速度が高く，放電はないため再書き込みは不要ですが，高価であるため，キャッシュメモリに用いられます。 |
ROMには様々な種類があります。
[a]とは，工場生産時に記憶内容を書き込み，その書き換えができないROMです。
[b]とは，[b]ライタという機器で利用者が記憶内容を書き込み，書き換えが不可能なROMです。
[c]とは，紫外線を照射することで記憶内容を消去して，再書き込みできるPROMです。
[d]とは，読み出し時よりも高圧な電流で記憶内容をバイト単位で消去して，再書き込みできるEPROMです。
[e]は高圧な電流で記憶内容を一括消去でき，再書き込みができるEPROMです。 |
ROMには様々な種類があります。
[a:マスクROM]とは，工場生産時に記憶内容を書き込み，その書き換えができないROMです。
[b:PROM]とは，[b:PROM]ライタという機器で利用者が記憶内容を書き込み，書き換えが不可能なROMです。
[c:EPROM]とは，紫外線を照射することで記憶内容を消去して，再書き込みできるPROMです。
[d:EEPROM]とは，読み出し時よりも高圧な電流で記憶内容をバイト単位で消去して，再書き込みできるEPROMです。
[e:フラッシュメモリ]は高圧な電流で記憶内容を一括消去でき，再書き込みができるEPROMです。 |
