ITパスポート試験 / 平成21年度 秋期 ITパスポート試験 / 問72
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平成21年度 秋期 ITパスポート試験 問72 解説 コンピュータの機能

コンピュータを構成する一部の機能の説明として,適切なものはどれか。

  1. ア 演算機能は制御機能からの指示で演算処理を行う。 ✓ 正答
  2. イ 演算機能は制御機能,入力機能及び出力機能とデータの受渡しを行う。
  3. ウ 記憶機能は演算機能に対して演算を依頼して結果を保持する。
  4. エ 記憶機能は出力機能に対して記憶機能のデータを出力するように依頼を出す。

解説

この問題は、コンピュータを構成する「5大機能」の役割と関係性を整理することで解くことができます。正解である「演算機能は制御機能からの指示で演算処理を行う」という記述は、コンピュータの司令塔が制御機能であり、その指示を受けて実際に計算を行うのが演算機能であるという、コンピュータ動作の基本ルールをそのまま表現しています。

コンピュータの5大機能とは

コンピュータは、人間が作業をする際の手順に例えられる5つの機能で成り立っています。

  1. 制御機能:人間でいう「脳」。各装置に指示を出し、全体の動作を統括する。
  2. 演算機能:人間でいう「頭脳」。計算や論理判断を行う。
  3. 記憶機能:人間でいう「机や本棚」。データやプログラムを一時的、あるいは永続的に保存する。
  4. 入力機能:人間でいう「目や耳」。外部からのデータをコンピュータ内に取り込む。
  5. 出力機能:人間でいう「口や手」。処理結果を外部に伝える。

これらの中で、演算機能と制御機能はまとめて「中央処理装置(CPU)」と呼ばれます。CPUは、メモリ(記憶機能)から命令を読み込み、制御機能がそれを解読して「計算せよ」「メモリからデータを持ってこい」といった指示を各機能に伝えます。

正誤判断の思考プロセス

選択肢を検討する際、機能の「主従関係」に注目すると迷わなくなります。

・選択肢ア:制御機能が全体の司令塔であり、演算機能はその指示を受けて動く「実行部隊」です。この主従関係が正しく示されているため、これが正解となります。

・選択肢イ:一見もっともらしく見えますが、演算機能は「データの受渡し」を主導する役割ではありません。データの転送経路の管理も基本的には制御機能の役割です。

・選択肢ウ:演算を依頼するのは制御機能です。記憶機能(メモリ)は演算機能に対して命令を下す立場にはありません。

・選択肢エ:記憶機能が自発的に出力機能へ指示を出すことはありません。あくまで制御機能の指示があって初めて、データが記憶機能から出力機能へと流れます。

知識を構造的に捉える重要性

この問題は、単なる用語の暗記ではなく、コンピュータという機械が「誰が命令を出し、誰が作業をし、どこに情報を保持するか」という一連の処理の流れを理解しているかを問うています。

システムエンジニアがプログラムを設計する際、どの段階で負荷がかかっているか(ボトルネック)を特定したり、CPUの処理効率を考える際に、この5大機能の概念図が頭に入っていると、論理的な推論が可能になります。例えば、処理が遅い原因がメモリの読み書きにあるのか(記憶機能)、それとも計算の複雑さにあるのか(演算機能)を切り分ける際の基本的なフレームワークとして役立ちます。

参考リンク

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