基本情報技術者2
問題一覧
1
高電圧なディスプレイ。プラズマ放電による発光を利用
プラズマディスプレイ
2
印字ヘッドに多数のピンが内蔵されて、ピンでインクリボンを打ち付けることで
ドットインパクトプリンタ
3
レーザ光線を照射することて感光体上に1ページ分の印刷イメージを作成。粉を定着させる方式であるためインクが滲まず、最も高品質
レーザプリンタ
4
印字速度を表す指標には1秒間に何文字印字できるかを表す がある。主にドットインパクトプリンタの性能を表す時に用いる
CPS(character per second)
5
印字速度を表す指標には1分間に何ページ印刷できるかを表す がある。主にレーザープリンタの性能を表す時に用いる
PPM(page per minute)
6
3Dプリンタの造形方式としてフィラメントという合成樹脂を用い、樹脂を一層ずつ積層させることで造形くる
熱溶解積層方式
7
3Dプリンタの造形方式には液体状の光硬化性樹脂を用いら紫外線レーザーで硬化させ、一層ずつ積層させて造形するものごある
光造形方式
8
入出力インターフェースのデータ転送方式において複数の信号を同時に送受信するパラレルインターフェースがある。パラレルインターフェース方式の規格として内蔵用ハードディスクを接続するための規格として使われていたインターフェース
IDE(integrated drive electronics)
9
入出力インターフェースのデータ転送方式において、複数の信号を同時に送受信するパラレルインターフェースがある。パラレルインターフェース方式の規格として、ハードディスクやcd-rom、moドライブ、イメージスキャナなど様々な周辺機器の接続に使われていたインターフェース。デイジーチェーンと呼ばれる数珠繋ぎに機器を連結していく接続方法をとり終端にはターミネータ(終端抵抗)が必要
SCSI(small computer system interface)
10
入出力インターフェースのデータ転送方式において信号をひとつずつ連続して送受信するシリアルインターフェースがある。シリアルインターフェース方式の規格としてpcと周辺機器を繋ぐ最も標準的なインターフェースで、ツリー状接続、電源を入れたまま機器を抜き差しできるホットプラグ、周辺機器を繋ぐと自動的に設定が開始されるプラグ･アンド･プレイに対応している。
USB
11
入出力インターフェースのデータ転送方式において信号をひとつずつ連続して送受信するシリアルインターフェースがある。シリアルインターフェース方式の規格として、主にハードディスクレコーダーなどの情報家電やデジタルビデオカメラなどの機器に使われているインターフェース。リピータハブからツリー状に繋ぐことや、数珠繋ぎに機器を連結するデイジーチェーン方式も使える。
IEEE1394(ｱｲﾄﾘﾌﾟﾙｲｰｲﾁｻﾝｷｭｰﾖﾝ)
12
入出力インターフェースには無線通信がある。赤外線を使って通信。通信距離1m以内。間に障害物があると通信できない。
IrDA(infrared data association)
13
入出力インターフェースには無線通信がある。2.4GHzの電波を用いて通信。通信距離10〜100m。間に障害物があってもok
Bluetooth
14
osはコンピュータ内部のハードウェアや様々な周辺機器を管理、アプリケーションの実行機会を与える役割のソフトウェア。コンピュータを制御している。
あ
15
ソフトウェアは大きく分けると応用ソフトウェアとシステムソフトウェアに分かれる。ワープロや表計算などの各種アプリケーションは
応用ソフトウェア
16
システムソフトウェアにはミドルウェアと基本ソフトウェアが含まれ、データベース管理ソフトウェアや各種開発支援ソフトウェアなど、ある特定の用途に特化して応用ソフトウェアと基本ソフトウェアとの間を橋渡しする存在は
ミドルウェア
17
基本ソフトウェアはOSや言語プロセッサ、各種サービスプログラムなどが含まれる。このように基本ソフトウェアは3つのプログラムに分かれているため全て含めた基本ソフトウェアは広義のOSと呼ばれる。そして狭義のOSといえば である
制御プログラム
18
osで現在最も広く使われているMicrosoft社のos。GUI(グラフィックユーザインターフェース)といって、マウスなどのポインティングデバイスを使って画面を操作するのもでコンピュータ「命令を伝える
Windows
19
osでグラフィックデザインなど、クリエイティブ方面でよく、利用されているApple社のos.GUIを実装したosの先駆けとしても知られている
Mac OS
20
osでWindowsの普及以前に広く使われていたMicrosoft社のos,CuI(キャラクターユーザインターフェース)といってキーボードを使って文字ベースのコマンドを入力することで、コンピュータに命令を伝える
MS-DOS
21
osでサーバなどに使われることの多いos.大勢のユーザが同時に利用できるよう考えられている
UNIX
22
osでUNIX互換のos.オープンソースのソフトウェアで、無償で利用できる
Linux
23
画面にアイコンやボタンを表示して、それを視覚的に操作することで命令を伝える操作方式
GUI(graphical user interface)
24
osはハードウェアの利用も含めて、自身が持つ各種機能を、アプリケーションから呼び出せる仕組みを用意している。要はアプリケーションから、osこ用意する各種機能を利用するための仕組みである。このために設けられたインターフェースを
API(application program interface)
25
人手不足の解消などの目的として、業務改革を進めるために活用されつつあるのが です。手作業で行っていた一連の作業を自動化する。ソフトウェアの世界での自動化。業務システムなどのデータ入力、照合のような標準化された定型作業を、事務職員の代わりにソフトウェアで自動的に処理することを指す用語。
RPA(robotic process automatic)
26
APIを利用してアプリケーションが作られることで次のようなメリットがある。
開発効率アップ API呼び出すだけで機能が使えるからアプリケーションの作成が楽
操作性の統一 見た目とか基本的な動きが共通化されるから、操作に迷わない
互換性の確保 ハードウェアが違ってもosが同じなら無事に動く
27
バッチファイルという指示書に似た仕組みがある。これはファイルの中にコマンドを列挙しておくと、OSがそこに書かれた内容を順番に実行していってくれるというもの。このバッチファイルを沢山登録して、自動実行させていける仕組みがジョブ管理。
28
ジョブ管理の流れ。
利用者からの指示を受け付けたり、ジョブの実行状態を報告したりする。またジョブの実行をジョブスケジューラに依頼する。
マスタスケジューラ
29
ジョブ管理の流れ
マスタスケジューラから依頼を受け取り、依頼されたジョブを入力して、ジョブ待ち行列に登録します。
次に優先度の高いジョブを持ってきて、ジョブステップに分解する。
ジョブスケジューラ
30
CPUと入出力装置とでは、処理速度に大きな差があります。
もし入出力装置に付き合わせちゃうと、CPU達は待たされるばかりで時間の無駄。そこで入出力データをいったん高速な磁気ディスクへと蓄えるようにする。
こうした、低速な装置とのデータのやり取りを、高速な磁気ディスクを介して行うことで処理効率を高める方法を？
スプーリング
31
スプーリングを利用するとCPUの待ち時間を削減することができるので単位時間あたりに処理できる仕事量を増やすことができる。単位時間あたりに処理できる仕事量を
スループット
32
ジョブがジョブステップに分解された後
タスク管理に渡されることでCPUの実行単位である が生成される。いわゆるアプリケーションのアイコンをダブルクリックしてプログラムがメモリにロードされ実行状態に入るあれのこと。目の前にあるコンピュータを思い浮かべてみれば、マウスをさわれば反応があるし、キーボードを叩けば文字が出る。CPUは複数のことを同時に実行できるわけでは無い。タスク管理の働きによってCPUの使用権をタスク間で持ち回りさせたり、割り込みを処理したりすることで実現できている。
タスク
33
入出力処理で「待機状態」になったタスクが元の「実行状態」へ戻るためには、必ず一度「実行可能状態」を経由する必要がある。
34
実行可能状態で順番待ちしているタスクに、次の出番はアンタだぜブラザーとCPUの使用権を割り当てるのは、 という管理プログラムである。
ディスパッチャ
35
どのタスクに使用権を割り当てるのかを決めるためにはタスクの実行順序を定める必要があり、これを という
タスクスケジューリング
36
実行可能状態になったタスク順に、CPUの使用権を割り当てるの方式を到着順方式という。タスクに優先度の概念がないので、実行の途中でCPU使用権が奪われることはない。これを という。
ノンプリエンプション
37
タスクにそれぞれ優先度を設定し、優先度の高いものから順に実行していく方式をプライオリティ順方式という。実行中のタスクよりも優先度の高いものが待ち行列に追加されると、実行の途中でCPU使用権が奪われる。これを という。
プリエンプション
38
CPUの使用権を一定時間ごとに切り替える方式。実行可能状態になった順番でタスクにCPU使用権が与えられますが、規定の時間内に処理が終わらなかった場合、次のタスクに、使用権が与えられる。実行中だったタスクは待ち行列の最後に回される。これを という。
ラウンドロビン方式
39
複数のプログラムを見かけ上同時に実行してみせることで、遊休時間を減らしらCPU.の利用効率を高めようとするものを という。
マルチプログラミング
40
実行中のタスクを中断して、別の処理に切り替え、そちらが終わるとまた元のタスクに復帰すゆという処理のことを割り込み処理という。そして割り込み処理は、実行中のプログラムが原因で生じる 割り込みを という。
内部割り込み
41
割り込み処理の、プログラム外の要因で生じる割り込みを という。
外部割り込み
42
外部割り込みには、入出力装置の動作完了や中断時に生じる割り込みの入出力割り込み、電源の異常や主記憶装置の障害など、ハードウェアの異常発見時に生じる機械チェック割り込み、オペレータ（利用者）による介入が行われた時に生じるコンソール割り込み、規定の時間を過ぎた時に生じるタイマ割り込みがある。
43
限られた主記憶空間を、効率良く使えるようにプログラムに割り当てるのが、実記憶管理です。
主記憶に固定長の区画(パーティション)を設けて、そこにプログラムを読み込む管理方式です。全体を単一の区画とする単一区画方式と複数の区画に分ける多重区画方式があります。単純な仕組みなので記憶管理は簡単で済みますが、プログラムを読み込んだ後、区画内に生じた余りスペースは使用することができず、区画サイズ以上のプログラムを読み込むこともできません。したがって、主記憶の利用効率はあまりよくない。この区画方式を という
固定区画方式
44
実記憶管理のうち、
主記憶を最初に固定長で区切ってしまうのではなく、プログラムをロードするタイミングで必要なサイズに区切る管理方式。この方式では、プログラムが必要とする大きさで区画を作り、そこにプログラムをロードします。当然これだと区画内に余剰スペースは生じませんから、固定区画方式よりも主記憶の利用効率は良くなります。
可変区画方式
45
可変区画方式だと、主記憶上にプログラムを隙間なく詰め込んで実行することができるわけですが、必ずしも詰め込んだ順番にプログラムが終了するとは限りません。そうすると、主記憶の空き容量自体がプログラムの実行に足るサイズであったとしても、それを連続した状態で確保することができません。データが細切れになり、例えば6MBの空き容量があるはずなのに4MBのプログラムでもロードできる場所がないということが起きる。この現象を という
フラグメンテーション
46
フラグメンテーションを解消するためには、ロードされているプログラムを再配置することによって、細切れ状態にある空き容量を、連続したひとつの領域にしてやる必要があります。この操作を という
メモリコンパクション(ガーベジコレクション)
47
どれだけ区画を効率良く配置できるようにしても、そもそも実行したいプログラムのサイズが主記憶の容量を超えていたら、ロードしようがありません。
これを可能にするための工夫が です。この方式では、プログラムをセグメントという単位に分割しておいて、その時に必要なセグメントだけを主記憶上にロードして実行します。プログラムというのは複数の機能が組み合わさったものです。しかし常にその全機能が使われているわけではありません。だから処理の過程で必要とされる機能だけを主記憶上へロードすることにしてやれば、占有する場所を減らすことができますよというわけ
オーバレイ方式
48
マルチプログラミング環境では、優先度の高いプログラムによる割り込みなどが発生した場合ら現在実行中のものをいったん中断させて切り替えを行うわけですが、このようなときは、優先度の低いプログラムが使っていた主記憶領域の内容をらいったん補助記憶装置に丸ごと退避させることで空き領域を作ります。退避させたプログラムに再びCPUの使用権が与えられる時は、退避させた内容を補助記憶装置から主記憶へとロードし直してら中断箇所から処理を再開します。スワップアウトとスワップインを合わせた、このような処理のことを という。しかしこれを行うと主記憶の代用として低速な補助記憶装置へのアクセスを行うことになるため、処理速度かま極端に低下する。
スワッピング方式
49
メモリコンパクションで主記憶上のプログラムを並べ直したりしているとプログラムの、位置があちこち動くため、CPUが命令を取り出す時に参照するアドレスが変わっちゃってる。
この場合、主記憶上のどこに配置しても実行することができるという性質を、 という
再配置可能(リロケータブル)
50
主記憶上にロードされて処理を終えたプログラムを、再ロードすることなく、繰り返し実行できる。(そして毎回正しい結果を得ることができる)という性質を という。
再使用可能(リユーザブル)
51
再ロードすることなく繰り返し実行できる再使用可能プログラムにおいて、複数のタスクから呼び出しても、互いに干渉することなく同時実行できるという性質を という。プログラムの中が処理の手順を定義した手続き部分とそこで用いるデータ部分に分かれていて、このデータ部分をタスクごとに持つことで、互いに干渉せず並行して動作できる
再入可能(リエントラント)
52
実行中に、自分自身を呼び出すことができるという性質を という。プログラムAがAという処理が必要になった時、自分自身を呼び出して処理させることができる。こんな処理に使えます↓
指定したフォルダの下にAというファイルがある時、フォルダをどんどん下って行くことができ、どれだけ深い層にファイルがあったとしても見つけ出すことができる。
再帰的(リカーシブ)
53
仮想記憶は主記憶や補助記憶の存在を隠蔽することで、広大なメモリ空間を自由に扱えるようにするもの。なんでフラグメンテーションで入らなくなったデータをメモリコンパクションで整理するという作業が必要なく柔軟に扱えるようになる。実態がない仮想記憶は実アドレスへの変換処理が必要になる。この変換処理はメモリ変換ユニットというハードウェアが担当する。この仕組みを という。
動的アドレス変換機構(DAT:Dynamil Address Translator)
54
仮想記憶に置かれたデータは、実際にはその裏で実記憶へと記憶される。でもこれだと、実記憶の容量を超えるサイズのデータは扱えそうにない。仮想記憶にいくら広大なアドレス空間があって、いくら柔軟な割り当て(動的アドレス変換機構)ができたとしても肝心の置き場所が仮に16MBしかなかったらそれを超えるプログラムはロードできない。しかし仮想記憶では補助記憶装置もメモリの一部と見なすことで、実記憶の容量よりも大きなサイズの記憶空間を提供できる仕組みになっている。
55
仮想アドレス空間を固定長の領域に区切って管理する方式を という
ページング方式
56
ページング方式ではプログラムをページという単位に分割して管理する。ただしプログラムというのは色んな機能があるので、いつもすべてを必要とするわけではない。現在のOsでは、デマンドページングという実行「必要なページだけを実記憶に読み込ませる方法が主流になっている。例えば補助記憶装置にプログラムがあったとして仮想記憶には割り当てるんだけど、実記憶にはまだ読み込まない。そうすると仮想記憶からページAにアクセス実行しようとすると実記憶上にページがないので、 という割り込みが、発生する。そしたら対象ぺージを実記憶に読み込む
ページフォールト
57
仮想記憶と実記憶との対応付けは、 という表によって管理される。この表によって仮想ページ番号が実記憶上のものページと結びついているかが確認できるわけです。目的のページが実記憶上にないと判明したら、補助記憶から実記憶へとそのページが読み込まれる。
ページテーブル
58
補助記憶から実記憶へのページ読み込みを という。
ページイン
59
ページインしようとしたらすでに実記憶がいっぱいでしたという場合、いずれかのページを補助記憶に追い出して空きを作らなければいけません。実記憶から補助記憶へとページを追い出すことを という。
ページアウト
60
実記憶の容量が少ないとページイン、ページアウトのページの置き換えを必要とする頻度が高くなり、システムの処理効率が極端に低下することがある。この現象を という。
スラッシング
61
ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。最初にページインしたページを、追い出し対象にする方式を という。
FIFO(first in first out)方式
62
ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。最後にページインしたページを、追い出し対象にする方式を という。
LIFO(last in first out)
63
ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。もっとも長い間参照されていないページを、追い出し対象にする方式を という。
LRU(least recently used)
64
ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。もっとも参照回数の少ないページを追い出し対象にする方式を という。
LFU(least frequently used)
65
ページングとスワッピングの違い。
スワッピングはプロセス単位(プログラム)で領域の出し入れを行う。
ページングはページ単位で領域の出し入れを行う。
66
アプリケーションソフトで作った文章(データ)は、ファイルとして補助記憶装置に記録される。アプリケーションソフト自体もプログラムというファイル形式で補助記憶装置にしまわれている。
共通フォーマットとして広く利用されているファイル形式には種類がある。
文字コードと、改行やタブなど一部の制御文字のみで作られるファイル形式で、文字を扱うアプリケーションソフトであれば、まず間違いなく読み書きすることができる。このファイル形式を という。
テキスト形式
67
ファイル形式のうち、
基本的にはテキスト形式だが、個々のデータである文字や数字をカンマ(.)で区切り、行と行を改行で区切ることで、表形式のデータを保存することに特化したファイル形式のことを という。
CSV形式
68
ファイル形式のうち、
画像が埋め込まれた書類を、コンピュータの機種やOSの種類に依らず、元の通りに再現して表示することができる電子文書のファイル形式。文書配布時における標準的なフォーマットとなっている。PDF
69
画像用のファイル形式
画像を圧縮せずにそのまま保存するファイル形式。画質は一切劣化しないが、ファイルサイズは大きくなる。
BMP(ビットマップ)
70
画像用のファイル形式
写真を保存するのに向いている画像圧縮形式。圧縮率が高く、フルカラーの画像を扱える為デジタルカメラで写真を記録する用途などでも使われる。不可逆圧縮(圧縮時にいくつかの情報がかけちゃってらもとに戻せなくなること)を行うため、圧縮のレベルに応じて画質が劣化する。
静止画データ圧縮に関する国際標準規格である。
JPEG
71
画像用のファイル形式、
イラストやアイコンなどの保存に適した画像圧縮形式。可逆圧縮である為、画質の劣化はありませんが、扱える色数が256色までという制限を持つ。
GIF
72
画像用のファイル形式、
当初はGIFの代替として登場したが、フルカラーを扱えるようにする上で可逆圧縮であるため、画質の劣化もないという、ある意味万能な圧縮形式です。ただし単純な圧縮率ではジェーPEGのほうが勝る。
PNG(ピング)
73
音声用のファイル形式、
音声を圧縮して保存するファイル形式。人に聞こえない範囲の信号を削り落とすことでデータ領域を削減するなど、不可逆の圧縮を行います。音楽CDレベルの音質を表現できるとされていることから、インターネット上の音楽配信や携帯音楽プレイヤーなどで用いられる。
Mp3
74
音声そのものではなく、デジタル楽器の演奏データを保存することのできるファイル形式。このデータを、使うことで、デジタル楽器を演奏させることができる。
MIDI
75
動画用のファイル形式、
動画を圧縮して保存するファイル形式で、不可逆圧縮を行う。ビデオCDに使われるMPEG-1(1.5Mビット/秒)、DVDに使われるMPEG-2(数M〜数十Mビット/秒)、インターネット配信や携帯電話で使われるMPEG-4(数十k〜数百kビット/秒)などがある。動画を圧縮する国際標準規格である。
MPEG
76
文書(ファイル)をグループ化して整理するものをディレクトリ(フォルダ)。補助記憶装置の中は、ディレクトリで管理されている。ディレクトリにディレクトリを入れることもできる。このディレクトリに含まれるディレクトリのことをサブディレクトリという。階層構造の1番上にいるディレクトリをルートディレクトリという。
あ
77
自分が今開いて作業しているディレクトリのことをカレントディレクトリという。カレントディレクトリの一つ上のディレクトリを親ディレクトリという。UNIXの階層的ファイルシステムにおいて、アカウントをもつ一般の利用者がファイルの保存などに使う階層で最上位のものをホームディレクトリという。
あ
78
ファイルはどこのファイルなのか分かるように示さないといけません。これをファイルへのパスといいます。
あ
79
パスにはルートディレクトリからの経路を書き記す絶対パスと、カレントディレクトリからの経路を書き示す相対パスの2種類がある。
あ
80
汎用コンピュータ(企業の基幹業務などで利用される大型のコンピュータ。メインフレームとも言われる)におけるファイルは、一連のデータをまとめたもの。ファイルはレコードの集合体である。そこでどのようにレコードを格納するかを定義つけた、ファイル編成法をいくつか用意して、プログラムに提供している。
あ
81
ファイル編成法を見ていく前にファイルに対して読み書きを行う際のアクセス方法についてのそれぞれの特徴をおさえる。アクセス方法には、先頭レコードから順番にアクセスする、順次アクセス(シーケンシャルアクセスとも呼ばれる。テープデバイスなどが該当)、任意のレコードに直接アクセスする、直接アクセス(ランダムアクセスとも呼ばれる。CD、ハードディスクなどが該当)、順次アクセスと直接アクセスを組み合わせた、動的アクセス、任意のレコードに直接アクセスした後、それ以降を順次アクセスて順番に処理する方法がある。
あ
82
ファイル編成法の中でも、頭から順番にレコードを記録していく編成法で、最も単純な編成法。順次アクセスのみが可能。先頭から詰め込んでいくので、記憶領域に無駄がない、一連のデータを大量に処理する用途に向く、という反面、レコードの挿入や削除は苦手という点をもつ。
順編成ファイル
83
ファイル編成法の中でも、レコードの中のキーとなる値を利用することで、任意のレコードを指定した、直接アクセスを可能とする編成法。直接アドレス方式と間接アドレス方式があり、それぞれキー値から格納アドレスを求める方式が異なる。キー値とは社員番号などの特定に使える値のこと。この編成法はハードディスクなど、直接アクセスが可能な媒体で作ることができる。レコードの追加、削除が容易で、小容量のデータを読み書きするのに向いている。記憶領域の使用効率はあまり良くないという特徴がある。
直接編成ファイル
84
直接編成ファイルでは、レコードの格納方法に直接アドレス方式と、間接アドレス方式をとる。直接アドレス方式はキー値の内容をこのまま格納アドレスとして用いる方式。これは、キーの値が飛び飛びの場合、使用されない領域か沢山でにめ、無駄になる。間接アドレス方式は、ハッシュ関数という計算方式により、キー値を使ってハッシュ関数で計算し、格納アドレスを決める。従って、ハッシュ関数による計算結果が重複すると、異なるレコードが同じアドレスで衝突してしまう、シノニムという現象が起こり、再計算することになるので、多発すればアクセス速度の低下を招く。
あ
85
ファイル編成法の中で、
索引を格納する索引域と、レコードを格納する基本データ域、そこからあふれたレコードを格納する、あふれ域、という3つの領域から構成され、索引による直接アクセスと、先頭からの順次アクセスという、両方の特性を備える編成法がある。例えば、索引域を元に索引データを直接アクセスし、このデータを先頭から順次アクセスする。ここは基本データ域。この基本データ域に入りきらなくなったレコードがあふれ域に入れられる。
索引編成ファイル
86
ファイル編成法で、メンバ、と呼ばれる順編成ファイルを複数持ち、順編成ファイルを格納するメンバ域と、各メンバへのアドレスを管理するディレクトリ域とで構成される編成法。この編成法は、主にプログラム、ライブラリを保存する用途に使われている。ディレクトリ域からメンバ域に入っているメンバへ直接アクセスする。メンバの追加削除は柔軟に行えるが、メンバは順編成ファイルなので、個々のレコードには順次アクセスを行い、レコード単位の挿入や削除は、苦手である。
区分編成ファイル
87
別々に情報があると、更新も別々になって内容の不整合が甚だしい。そこでデータベースが、複数のシステムわ、ユーザが扱うデータを一元的に管理している。データベースにはいくつか種類があり、現在の主流はデータを表で表す、関係型。関係データベースといい、表(テーブル)、行(レコード、組み、タブル)、列(フィールド、属性)で出来ている。ちなみに、なぜ「関係」データベースなのかというと、データの内容次第で複数の表を関係付けして扱うことができるから。別名リレーショナルデータベースという。
あ
88
関係データベースでは、蓄積されているデータに矛盾や重複が発生しないもうにわ表を最適化するのがお約束。具体的には、あー、この表は同じ内容をアチコチに書いちゃってるから更新の仕方によっては古い情報と新しい情報が混在しちゃったりするかもなーという時に、そうならないよう表を分割したりする。これを と呼ぶ。
正規化
89
データに矛盾が生じないようにという理由は分かりますが、表がどんどん分割されていってしまうと、はて、こんな細切れになった表がひとつあっても使い物にならないという疑問が出てきます。そこで、表と表をくっつけて新しい表を作り出したりする、関係演算がでてくる。関係演算には、いくつか種類があり、行だけを取り出すことができる演算を という
選択
90
関係演算で、特定の列だけを取り出す演算を という。
射影
91
関係演算で、共通の列を取り出して二つの表をつなぎあわせる演算を という。
結合
92
関係演算を用いると、溜め込んだデータを使って様々な表を生み出すことができる。このような、仮想的に作る一時的な表のことを という。
ビュー表
93
表を作る方法には、他にも集合演算があります。集合演算で、２つの表にある行全てを足す演算で、重複しているものは一つにまとめられる演算を という
和
94
集合演算で、２つの表にある行のうち、同じ行のみを取り出す演算を という
積
95
集合演算で、２つの表にある行の差を取り出す。片方の表を基準とし、もう一方の表に重複する行があれば、それを取り除く。
差
96
集合演算で、２つの表の行すべての組み合わせを取り出す演算。全ての組み合わせを作って、ひとつの表として取り出すわけです。
直積
97
概要、要旨といった、意味を持つ言葉で、データベースの構造や、仕様を、定義するものにスキーマという言葉がある。
標準的に使用されているANSI/X3/SPARC規格では、3層スキーマ構造をとっている。これは、外部スキーマ、概念スキーマ、内部スキーマ、という3層に定義分けすることで、データの独立性を高めている。
あ
98
スキーマの種類のうち、ビュー表がこれに該当し、ユーザやプログラムに対して、必要なデータぢけを提供し、プログラムに加えた変更は、このスキーマまでしか影響しない。利用者の必要とするデータの見方を表現するスキーマをという。プログラムとのやり取り
外部スキーマ
99
スキーマの種類で、データベース本体であり、プログラムからもハードウェアからも切り離されているので、どこにも依存せず、データの独立性が保たれる。データの論理的関係を表現したスキーマを という
概念スキーマ
100
スキーマの種類で、物理的にどう記憶させるかの定義はここで行う。ハードウェア的な変更はこのスキーマで影響を吸収する。データの物理的関係を表現している。ハードウェアとのやり取りを行う
内部スキーマ
問題一覧
1
高電圧なディスプレイ。プラズマ放電による発光を利用
プラズマディスプレイ
2
印字ヘッドに多数のピンが内蔵されて、ピンでインクリボンを打ち付けることで
ドットインパクトプリンタ
3
レーザ光線を照射することて感光体上に1ページ分の印刷イメージを作成。粉を定着させる方式であるためインクが滲まず、最も高品質
レーザプリンタ
4
印字速度を表す指標には1秒間に何文字印字できるかを表す がある。主にドットインパクトプリンタの性能を表す時に用いる
CPS(character per second)
5
印字速度を表す指標には1分間に何ページ印刷できるかを表す がある。主にレーザープリンタの性能を表す時に用いる
PPM(page per minute)
6
3Dプリンタの造形方式としてフィラメントという合成樹脂を用い、樹脂を一層ずつ積層させることで造形くる
熱溶解積層方式
7
3Dプリンタの造形方式には液体状の光硬化性樹脂を用いら紫外線レーザーで硬化させ、一層ずつ積層させて造形するものごある
光造形方式
8
入出力インターフェースのデータ転送方式において複数の信号を同時に送受信するパラレルインターフェースがある。パラレルインターフェース方式の規格として内蔵用ハードディスクを接続するための規格として使われていたインターフェース
IDE(integrated drive electronics)
9
入出力インターフェースのデータ転送方式において、複数の信号を同時に送受信するパラレルインターフェースがある。パラレルインターフェース方式の規格として、ハードディスクやcd-rom、moドライブ、イメージスキャナなど様々な周辺機器の接続に使われていたインターフェース。デイジーチェーンと呼ばれる数珠繋ぎに機器を連結していく接続方法をとり終端にはターミネータ(終端抵抗)が必要
SCSI(small computer system interface)
10
入出力インターフェースのデータ転送方式において信号をひとつずつ連続して送受信するシリアルインターフェースがある。シリアルインターフェース方式の規格としてpcと周辺機器を繋ぐ最も標準的なインターフェースで、ツリー状接続、電源を入れたまま機器を抜き差しできるホットプラグ、周辺機器を繋ぐと自動的に設定が開始されるプラグ･アンド･プレイに対応している。
USB
11
入出力インターフェースのデータ転送方式において信号をひとつずつ連続して送受信するシリアルインターフェースがある。シリアルインターフェース方式の規格として、主にハードディスクレコーダーなどの情報家電やデジタルビデオカメラなどの機器に使われているインターフェース。リピータハブからツリー状に繋ぐことや、数珠繋ぎに機器を連結するデイジーチェーン方式も使える。
IEEE1394(ｱｲﾄﾘﾌﾟﾙｲｰｲﾁｻﾝｷｭｰﾖﾝ)
12
入出力インターフェースには無線通信がある。赤外線を使って通信。通信距離1m以内。間に障害物があると通信できない。
IrDA(infrared data association)
13
入出力インターフェースには無線通信がある。2.4GHzの電波を用いて通信。通信距離10〜100m。間に障害物があってもok
Bluetooth
14
osはコンピュータ内部のハードウェアや様々な周辺機器を管理、アプリケーションの実行機会を与える役割のソフトウェア。コンピュータを制御している。
あ
15
ソフトウェアは大きく分けると応用ソフトウェアとシステムソフトウェアに分かれる。ワープロや表計算などの各種アプリケーションは
応用ソフトウェア
16
システムソフトウェアにはミドルウェアと基本ソフトウェアが含まれ、データベース管理ソフトウェアや各種開発支援ソフトウェアなど、ある特定の用途に特化して応用ソフトウェアと基本ソフトウェアとの間を橋渡しする存在は
ミドルウェア
17
基本ソフトウェアはOSや言語プロセッサ、各種サービスプログラムなどが含まれる。このように基本ソフトウェアは3つのプログラムに分かれているため全て含めた基本ソフトウェアは広義のOSと呼ばれる。そして狭義のOSといえば である
制御プログラム
18
osで現在最も広く使われているMicrosoft社のos。GUI(グラフィックユーザインターフェース)といって、マウスなどのポインティングデバイスを使って画面を操作するのもでコンピュータ「命令を伝える
Windows
19
osでグラフィックデザインなど、クリエイティブ方面でよく、利用されているApple社のos.GUIを実装したosの先駆けとしても知られている
Mac OS
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osでWindowsの普及以前に広く使われていたMicrosoft社のos,CuI(キャラクターユーザインターフェース)といってキーボードを使って文字ベースのコマンドを入力することで、コンピュータに命令を伝える
MS-DOS
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osでサーバなどに使われることの多いos.大勢のユーザが同時に利用できるよう考えられている
UNIX
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osでUNIX互換のos.オープンソースのソフトウェアで、無償で利用できる
Linux
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画面にアイコンやボタンを表示して、それを視覚的に操作することで命令を伝える操作方式
GUI(graphical user interface)
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osはハードウェアの利用も含めて、自身が持つ各種機能を、アプリケーションから呼び出せる仕組みを用意している。要はアプリケーションから、osこ用意する各種機能を利用するための仕組みである。このために設けられたインターフェースを
API(application program interface)
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人手不足の解消などの目的として、業務改革を進めるために活用されつつあるのが です。手作業で行っていた一連の作業を自動化する。ソフトウェアの世界での自動化。業務システムなどのデータ入力、照合のような標準化された定型作業を、事務職員の代わりにソフトウェアで自動的に処理することを指す用語。
RPA(robotic process automatic)
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APIを利用してアプリケーションが作られることで次のようなメリットがある。
開発効率アップ API呼び出すだけで機能が使えるからアプリケーションの作成が楽
操作性の統一 見た目とか基本的な動きが共通化されるから、操作に迷わない
互換性の確保 ハードウェアが違ってもosが同じなら無事に動く
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バッチファイルという指示書に似た仕組みがある。これはファイルの中にコマンドを列挙しておくと、OSがそこに書かれた内容を順番に実行していってくれるというもの。このバッチファイルを沢山登録して、自動実行させていける仕組みがジョブ管理。
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ジョブ管理の流れ。
利用者からの指示を受け付けたり、ジョブの実行状態を報告したりする。またジョブの実行をジョブスケジューラに依頼する。
マスタスケジューラ
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ジョブ管理の流れ
マスタスケジューラから依頼を受け取り、依頼されたジョブを入力して、ジョブ待ち行列に登録します。
次に優先度の高いジョブを持ってきて、ジョブステップに分解する。
ジョブスケジューラ
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CPUと入出力装置とでは、処理速度に大きな差があります。
もし入出力装置に付き合わせちゃうと、CPU達は待たされるばかりで時間の無駄。そこで入出力データをいったん高速な磁気ディスクへと蓄えるようにする。
こうした、低速な装置とのデータのやり取りを、高速な磁気ディスクを介して行うことで処理効率を高める方法を？
スプーリング
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スプーリングを利用するとCPUの待ち時間を削減することができるので単位時間あたりに処理できる仕事量を増やすことができる。単位時間あたりに処理できる仕事量を
スループット
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ジョブがジョブステップに分解された後
タスク管理に渡されることでCPUの実行単位である が生成される。いわゆるアプリケーションのアイコンをダブルクリックしてプログラムがメモリにロードされ実行状態に入るあれのこと。目の前にあるコンピュータを思い浮かべてみれば、マウスをさわれば反応があるし、キーボードを叩けば文字が出る。CPUは複数のことを同時に実行できるわけでは無い。タスク管理の働きによってCPUの使用権をタスク間で持ち回りさせたり、割り込みを処理したりすることで実現できている。
タスク
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入出力処理で「待機状態」になったタスクが元の「実行状態」へ戻るためには、必ず一度「実行可能状態」を経由する必要がある。
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実行可能状態で順番待ちしているタスクに、次の出番はアンタだぜブラザーとCPUの使用権を割り当てるのは、 という管理プログラムである。
ディスパッチャ
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どのタスクに使用権を割り当てるのかを決めるためにはタスクの実行順序を定める必要があり、これを という
タスクスケジューリング
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実行可能状態になったタスク順に、CPUの使用権を割り当てるの方式を到着順方式という。タスクに優先度の概念がないので、実行の途中でCPU使用権が奪われることはない。これを という。
ノンプリエンプション
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タスクにそれぞれ優先度を設定し、優先度の高いものから順に実行していく方式をプライオリティ順方式という。実行中のタスクよりも優先度の高いものが待ち行列に追加されると、実行の途中でCPU使用権が奪われる。これを という。
プリエンプション
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CPUの使用権を一定時間ごとに切り替える方式。実行可能状態になった順番でタスクにCPU使用権が与えられますが、規定の時間内に処理が終わらなかった場合、次のタスクに、使用権が与えられる。実行中だったタスクは待ち行列の最後に回される。これを という。
ラウンドロビン方式
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複数のプログラムを見かけ上同時に実行してみせることで、遊休時間を減らしらCPU.の利用効率を高めようとするものを という。
マルチプログラミング
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実行中のタスクを中断して、別の処理に切り替え、そちらが終わるとまた元のタスクに復帰すゆという処理のことを割り込み処理という。そして割り込み処理は、実行中のプログラムが原因で生じる 割り込みを という。
内部割り込み
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割り込み処理の、プログラム外の要因で生じる割り込みを という。
外部割り込み
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外部割り込みには、入出力装置の動作完了や中断時に生じる割り込みの入出力割り込み、電源の異常や主記憶装置の障害など、ハードウェアの異常発見時に生じる機械チェック割り込み、オペレータ（利用者）による介入が行われた時に生じるコンソール割り込み、規定の時間を過ぎた時に生じるタイマ割り込みがある。
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限られた主記憶空間を、効率良く使えるようにプログラムに割り当てるのが、実記憶管理です。
主記憶に固定長の区画(パーティション)を設けて、そこにプログラムを読み込む管理方式です。全体を単一の区画とする単一区画方式と複数の区画に分ける多重区画方式があります。単純な仕組みなので記憶管理は簡単で済みますが、プログラムを読み込んだ後、区画内に生じた余りスペースは使用することができず、区画サイズ以上のプログラムを読み込むこともできません。したがって、主記憶の利用効率はあまりよくない。この区画方式を という
固定区画方式
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実記憶管理のうち、
主記憶を最初に固定長で区切ってしまうのではなく、プログラムをロードするタイミングで必要なサイズに区切る管理方式。この方式では、プログラムが必要とする大きさで区画を作り、そこにプログラムをロードします。当然これだと区画内に余剰スペースは生じませんから、固定区画方式よりも主記憶の利用効率は良くなります。
可変区画方式
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可変区画方式だと、主記憶上にプログラムを隙間なく詰め込んで実行することができるわけですが、必ずしも詰め込んだ順番にプログラムが終了するとは限りません。そうすると、主記憶の空き容量自体がプログラムの実行に足るサイズであったとしても、それを連続した状態で確保することができません。データが細切れになり、例えば6MBの空き容量があるはずなのに4MBのプログラムでもロードできる場所がないということが起きる。この現象を という
フラグメンテーション
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フラグメンテーションを解消するためには、ロードされているプログラムを再配置することによって、細切れ状態にある空き容量を、連続したひとつの領域にしてやる必要があります。この操作を という
メモリコンパクション(ガーベジコレクション)
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どれだけ区画を効率良く配置できるようにしても、そもそも実行したいプログラムのサイズが主記憶の容量を超えていたら、ロードしようがありません。
これを可能にするための工夫が です。この方式では、プログラムをセグメントという単位に分割しておいて、その時に必要なセグメントだけを主記憶上にロードして実行します。プログラムというのは複数の機能が組み合わさったものです。しかし常にその全機能が使われているわけではありません。だから処理の過程で必要とされる機能だけを主記憶上へロードすることにしてやれば、占有する場所を減らすことができますよというわけ
オーバレイ方式
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マルチプログラミング環境では、優先度の高いプログラムによる割り込みなどが発生した場合ら現在実行中のものをいったん中断させて切り替えを行うわけですが、このようなときは、優先度の低いプログラムが使っていた主記憶領域の内容をらいったん補助記憶装置に丸ごと退避させることで空き領域を作ります。退避させたプログラムに再びCPUの使用権が与えられる時は、退避させた内容を補助記憶装置から主記憶へとロードし直してら中断箇所から処理を再開します。スワップアウトとスワップインを合わせた、このような処理のことを という。しかしこれを行うと主記憶の代用として低速な補助記憶装置へのアクセスを行うことになるため、処理速度かま極端に低下する。
スワッピング方式
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メモリコンパクションで主記憶上のプログラムを並べ直したりしているとプログラムの、位置があちこち動くため、CPUが命令を取り出す時に参照するアドレスが変わっちゃってる。
この場合、主記憶上のどこに配置しても実行することができるという性質を、 という
再配置可能(リロケータブル)
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主記憶上にロードされて処理を終えたプログラムを、再ロードすることなく、繰り返し実行できる。(そして毎回正しい結果を得ることができる)という性質を という。
再使用可能(リユーザブル)
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再ロードすることなく繰り返し実行できる再使用可能プログラムにおいて、複数のタスクから呼び出しても、互いに干渉することなく同時実行できるという性質を という。プログラムの中が処理の手順を定義した手続き部分とそこで用いるデータ部分に分かれていて、このデータ部分をタスクごとに持つことで、互いに干渉せず並行して動作できる
再入可能(リエントラント)
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実行中に、自分自身を呼び出すことができるという性質を という。プログラムAがAという処理が必要になった時、自分自身を呼び出して処理させることができる。こんな処理に使えます↓
指定したフォルダの下にAというファイルがある時、フォルダをどんどん下って行くことができ、どれだけ深い層にファイルがあったとしても見つけ出すことができる。
再帰的(リカーシブ)
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仮想記憶は主記憶や補助記憶の存在を隠蔽することで、広大なメモリ空間を自由に扱えるようにするもの。なんでフラグメンテーションで入らなくなったデータをメモリコンパクションで整理するという作業が必要なく柔軟に扱えるようになる。実態がない仮想記憶は実アドレスへの変換処理が必要になる。この変換処理はメモリ変換ユニットというハードウェアが担当する。この仕組みを という。
動的アドレス変換機構(DAT:Dynamil Address Translator)
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仮想記憶に置かれたデータは、実際にはその裏で実記憶へと記憶される。でもこれだと、実記憶の容量を超えるサイズのデータは扱えそうにない。仮想記憶にいくら広大なアドレス空間があって、いくら柔軟な割り当て(動的アドレス変換機構)ができたとしても肝心の置き場所が仮に16MBしかなかったらそれを超えるプログラムはロードできない。しかし仮想記憶では補助記憶装置もメモリの一部と見なすことで、実記憶の容量よりも大きなサイズの記憶空間を提供できる仕組みになっている。
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仮想アドレス空間を固定長の領域に区切って管理する方式を という
ページング方式
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ページング方式ではプログラムをページという単位に分割して管理する。ただしプログラムというのは色んな機能があるので、いつもすべてを必要とするわけではない。現在のOsでは、デマンドページングという実行「必要なページだけを実記憶に読み込ませる方法が主流になっている。例えば補助記憶装置にプログラムがあったとして仮想記憶には割り当てるんだけど、実記憶にはまだ読み込まない。そうすると仮想記憶からページAにアクセス実行しようとすると実記憶上にページがないので、 という割り込みが、発生する。そしたら対象ぺージを実記憶に読み込む
ページフォールト
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仮想記憶と実記憶との対応付けは、 という表によって管理される。この表によって仮想ページ番号が実記憶上のものページと結びついているかが確認できるわけです。目的のページが実記憶上にないと判明したら、補助記憶から実記憶へとそのページが読み込まれる。
ページテーブル
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補助記憶から実記憶へのページ読み込みを という。
ページイン
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ページインしようとしたらすでに実記憶がいっぱいでしたという場合、いずれかのページを補助記憶に追い出して空きを作らなければいけません。実記憶から補助記憶へとページを追い出すことを という。
ページアウト
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実記憶の容量が少ないとページイン、ページアウトのページの置き換えを必要とする頻度が高くなり、システムの処理効率が極端に低下することがある。この現象を という。
スラッシング
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ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。最初にページインしたページを、追い出し対象にする方式を という。
FIFO(first in first out)方式
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ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。最後にページインしたページを、追い出し対象にする方式を という。
LIFO(last in first out)
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ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。もっとも長い間参照されていないページを、追い出し対象にする方式を という。
LRU(least recently used)
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ページアウトはやみくもにやればいいということではない。ページアウトさせたものがさして間を置かずに再度必要になる場合だと、せっかく追い出したものをページインする羽目になり効率が悪くなる。そのため何をページアウトさせるかの判断が大事になる。その判断を決定するアルゴリズムがいくつかある。もっとも参照回数の少ないページを追い出し対象にする方式を という。
LFU(least frequently used)
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ページングとスワッピングの違い。
スワッピングはプロセス単位(プログラム)で領域の出し入れを行う。
ページングはページ単位で領域の出し入れを行う。
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アプリケーションソフトで作った文章(データ)は、ファイルとして補助記憶装置に記録される。アプリケーションソフト自体もプログラムというファイル形式で補助記憶装置にしまわれている。
共通フォーマットとして広く利用されているファイル形式には種類がある。
文字コードと、改行やタブなど一部の制御文字のみで作られるファイル形式で、文字を扱うアプリケーションソフトであれば、まず間違いなく読み書きすることができる。このファイル形式を という。
テキスト形式
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ファイル形式のうち、
基本的にはテキスト形式だが、個々のデータである文字や数字をカンマ(.)で区切り、行と行を改行で区切ることで、表形式のデータを保存することに特化したファイル形式のことを という。
CSV形式
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ファイル形式のうち、
画像が埋め込まれた書類を、コンピュータの機種やOSの種類に依らず、元の通りに再現して表示することができる電子文書のファイル形式。文書配布時における標準的なフォーマットとなっている。PDF
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画像用のファイル形式
画像を圧縮せずにそのまま保存するファイル形式。画質は一切劣化しないが、ファイルサイズは大きくなる。
BMP(ビットマップ)
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画像用のファイル形式
写真を保存するのに向いている画像圧縮形式。圧縮率が高く、フルカラーの画像を扱える為デジタルカメラで写真を記録する用途などでも使われる。不可逆圧縮(圧縮時にいくつかの情報がかけちゃってらもとに戻せなくなること)を行うため、圧縮のレベルに応じて画質が劣化する。
静止画データ圧縮に関する国際標準規格である。
JPEG
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画像用のファイル形式、
イラストやアイコンなどの保存に適した画像圧縮形式。可逆圧縮である為、画質の劣化はありませんが、扱える色数が256色までという制限を持つ。
GIF
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画像用のファイル形式、
当初はGIFの代替として登場したが、フルカラーを扱えるようにする上で可逆圧縮であるため、画質の劣化もないという、ある意味万能な圧縮形式です。ただし単純な圧縮率ではジェーPEGのほうが勝る。
PNG(ピング)
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音声用のファイル形式、
音声を圧縮して保存するファイル形式。人に聞こえない範囲の信号を削り落とすことでデータ領域を削減するなど、不可逆の圧縮を行います。音楽CDレベルの音質を表現できるとされていることから、インターネット上の音楽配信や携帯音楽プレイヤーなどで用いられる。
Mp3
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音声そのものではなく、デジタル楽器の演奏データを保存することのできるファイル形式。このデータを、使うことで、デジタル楽器を演奏させることができる。
MIDI
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動画用のファイル形式、
動画を圧縮して保存するファイル形式で、不可逆圧縮を行う。ビデオCDに使われるMPEG-1(1.5Mビット/秒)、DVDに使われるMPEG-2(数M〜数十Mビット/秒)、インターネット配信や携帯電話で使われるMPEG-4(数十k〜数百kビット/秒)などがある。動画を圧縮する国際標準規格である。
MPEG
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文書(ファイル)をグループ化して整理するものをディレクトリ(フォルダ)。補助記憶装置の中は、ディレクトリで管理されている。ディレクトリにディレクトリを入れることもできる。このディレクトリに含まれるディレクトリのことをサブディレクトリという。階層構造の1番上にいるディレクトリをルートディレクトリという。
あ
77
自分が今開いて作業しているディレクトリのことをカレントディレクトリという。カレントディレクトリの一つ上のディレクトリを親ディレクトリという。UNIXの階層的ファイルシステムにおいて、アカウントをもつ一般の利用者がファイルの保存などに使う階層で最上位のものをホームディレクトリという。
あ
78
ファイルはどこのファイルなのか分かるように示さないといけません。これをファイルへのパスといいます。
あ
79
パスにはルートディレクトリからの経路を書き記す絶対パスと、カレントディレクトリからの経路を書き示す相対パスの2種類がある。
あ
80
汎用コンピュータ(企業の基幹業務などで利用される大型のコンピュータ。メインフレームとも言われる)におけるファイルは、一連のデータをまとめたもの。ファイルはレコードの集合体である。そこでどのようにレコードを格納するかを定義つけた、ファイル編成法をいくつか用意して、プログラムに提供している。
あ
81
ファイル編成法を見ていく前にファイルに対して読み書きを行う際のアクセス方法についてのそれぞれの特徴をおさえる。アクセス方法には、先頭レコードから順番にアクセスする、順次アクセス(シーケンシャルアクセスとも呼ばれる。テープデバイスなどが該当)、任意のレコードに直接アクセスする、直接アクセス(ランダムアクセスとも呼ばれる。CD、ハードディスクなどが該当)、順次アクセスと直接アクセスを組み合わせた、動的アクセス、任意のレコードに直接アクセスした後、それ以降を順次アクセスて順番に処理する方法がある。
あ
82
ファイル編成法の中でも、頭から順番にレコードを記録していく編成法で、最も単純な編成法。順次アクセスのみが可能。先頭から詰め込んでいくので、記憶領域に無駄がない、一連のデータを大量に処理する用途に向く、という反面、レコードの挿入や削除は苦手という点をもつ。
順編成ファイル
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ファイル編成法の中でも、レコードの中のキーとなる値を利用することで、任意のレコードを指定した、直接アクセスを可能とする編成法。直接アドレス方式と間接アドレス方式があり、それぞれキー値から格納アドレスを求める方式が異なる。キー値とは社員番号などの特定に使える値のこと。この編成法はハードディスクなど、直接アクセスが可能な媒体で作ることができる。レコードの追加、削除が容易で、小容量のデータを読み書きするのに向いている。記憶領域の使用効率はあまり良くないという特徴がある。
直接編成ファイル
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直接編成ファイルでは、レコードの格納方法に直接アドレス方式と、間接アドレス方式をとる。直接アドレス方式はキー値の内容をこのまま格納アドレスとして用いる方式。これは、キーの値が飛び飛びの場合、使用されない領域か沢山でにめ、無駄になる。間接アドレス方式は、ハッシュ関数という計算方式により、キー値を使ってハッシュ関数で計算し、格納アドレスを決める。従って、ハッシュ関数による計算結果が重複すると、異なるレコードが同じアドレスで衝突してしまう、シノニムという現象が起こり、再計算することになるので、多発すればアクセス速度の低下を招く。
あ
85
ファイル編成法の中で、
索引を格納する索引域と、レコードを格納する基本データ域、そこからあふれたレコードを格納する、あふれ域、という3つの領域から構成され、索引による直接アクセスと、先頭からの順次アクセスという、両方の特性を備える編成法がある。例えば、索引域を元に索引データを直接アクセスし、このデータを先頭から順次アクセスする。ここは基本データ域。この基本データ域に入りきらなくなったレコードがあふれ域に入れられる。
索引編成ファイル
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ファイル編成法で、メンバ、と呼ばれる順編成ファイルを複数持ち、順編成ファイルを格納するメンバ域と、各メンバへのアドレスを管理するディレクトリ域とで構成される編成法。この編成法は、主にプログラム、ライブラリを保存する用途に使われている。ディレクトリ域からメンバ域に入っているメンバへ直接アクセスする。メンバの追加削除は柔軟に行えるが、メンバは順編成ファイルなので、個々のレコードには順次アクセスを行い、レコード単位の挿入や削除は、苦手である。
区分編成ファイル
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別々に情報があると、更新も別々になって内容の不整合が甚だしい。そこでデータベースが、複数のシステムわ、ユーザが扱うデータを一元的に管理している。データベースにはいくつか種類があり、現在の主流はデータを表で表す、関係型。関係データベースといい、表(テーブル)、行(レコード、組み、タブル)、列(フィールド、属性)で出来ている。ちなみに、なぜ「関係」データベースなのかというと、データの内容次第で複数の表を関係付けして扱うことができるから。別名リレーショナルデータベースという。
あ
88
関係データベースでは、蓄積されているデータに矛盾や重複が発生しないもうにわ表を最適化するのがお約束。具体的には、あー、この表は同じ内容をアチコチに書いちゃってるから更新の仕方によっては古い情報と新しい情報が混在しちゃったりするかもなーという時に、そうならないよう表を分割したりする。これを と呼ぶ。
正規化
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データに矛盾が生じないようにという理由は分かりますが、表がどんどん分割されていってしまうと、はて、こんな細切れになった表がひとつあっても使い物にならないという疑問が出てきます。そこで、表と表をくっつけて新しい表を作り出したりする、関係演算がでてくる。関係演算には、いくつか種類があり、行だけを取り出すことができる演算を という
選択
90
関係演算で、特定の列だけを取り出す演算を という。
射影
91
関係演算で、共通の列を取り出して二つの表をつなぎあわせる演算を という。
結合
92
関係演算を用いると、溜め込んだデータを使って様々な表を生み出すことができる。このような、仮想的に作る一時的な表のことを という。
ビュー表
93
表を作る方法には、他にも集合演算があります。集合演算で、２つの表にある行全てを足す演算で、重複しているものは一つにまとめられる演算を という
和
94
集合演算で、２つの表にある行のうち、同じ行のみを取り出す演算を という
積
95
集合演算で、２つの表にある行の差を取り出す。片方の表を基準とし、もう一方の表に重複する行があれば、それを取り除く。
差
96
集合演算で、２つの表の行すべての組み合わせを取り出す演算。全ての組み合わせを作って、ひとつの表として取り出すわけです。
直積
97
概要、要旨といった、意味を持つ言葉で、データベースの構造や、仕様を、定義するものにスキーマという言葉がある。
標準的に使用されているANSI/X3/SPARC規格では、3層スキーマ構造をとっている。これは、外部スキーマ、概念スキーマ、内部スキーマ、という3層に定義分けすることで、データの独立性を高めている。
あ
98
スキーマの種類のうち、ビュー表がこれに該当し、ユーザやプログラムに対して、必要なデータぢけを提供し、プログラムに加えた変更は、このスキーマまでしか影響しない。利用者の必要とするデータの見方を表現するスキーマをという。プログラムとのやり取り
外部スキーマ
99
スキーマの種類で、データベース本体であり、プログラムからもハードウェアからも切り離されているので、どこにも依存せず、データの独立性が保たれる。データの論理的関係を表現したスキーマを という
概念スキーマ
100
スキーマの種類で、物理的にどう記憶させるかの定義はここで行う。ハードウェア的な変更はこのスキーマで影響を吸収する。データの物理的関係を表現している。ハードウェアとのやり取りを行う
内部スキーマ