CPU・記憶装置の基礎用語とは?
CPU・記憶装置の基礎用語とは、CPU(制御装置と演算装置から成る中心的な処理装置)、レジスタ(CPU内の最高速・最小容量の記憶場所)、主記憶装置(プログラム実行中に使う揮発性の記憶装置)、補助記憶装置(電源を切っても消えない長期保存用の記憶装置)、クロック周波数(CPUが処理のタイミングを刻む回数)といった基礎用語。応用情報ではこれらを前提に、パイプライン処理や記憶階層など、より高度な性能計算が出題される。
応用情報技術者試験の過去問では54回出題されています(2016年度〜2025年度)。
しーぴーゆー・きおくそうちのきそようご
CPU・記憶装置の基礎用語の意味
CPU(制御装置と演算装置から成る中心的な処理装置)、レジスタ(CPU内の最高速・最小容量の記憶場所)、主記憶装置(プログラム実行中に使う揮発性の記憶装置)、補助記憶装置(電源を切っても消えない長期保存用の記憶装置)、クロック周波数(CPUが処理のタイミングを刻む回数)といった基礎用語。応用情報ではこれらを前提に、パイプライン処理や記憶階層など、より高度な性能計算が出題される。
CPU・記憶装置の基礎用語の具体例
記憶装置は「レジスタ>キャッシュメモリ>主記憶装置>補助記憶装置」の順にアクセス速度が遅くなり、それに反比例して容量とコスト効率が高くなる、という記憶階層の考え方が性能設計の土台になる。
CPU・記憶装置の基礎用語は試験でどう引っ掛けられる?
クロック周波数が高いCPUのほうが必ず速い、とは言えない。1命令に必要なクロック数(CPI)やアーキテクチャが違えば、周波数が低くても処理は速くなりうる。また主記憶(RAM)は電源を切ると消える揮発性、ROMやSSDは不揮発性で、DRAMとSRAMの区別も定番——リフレッシュが必要で安価・大容量なDRAMが主記憶、高速だが高価なSRAMがキャッシュメモリに使われる(逆にしない)。
CPU・記憶装置の基礎用語と関連する用語
CPU・記憶装置の基礎用語が出た過去問
サービスマネジメントの容量・能力管理における、オンラインシステムの容量・能力の利用の監視についての注意事項のうち、適切なものはどれか。
正解:応答時間やCPU使用率などの複数の測定項目を定常的に監視する。
要点:容量・能力管理は複数指標を平常時から継続監視する
容量・能力管理では、性能が悪化する前に傾向をつかむことが目的なので、応答時間やCPU使用率、メモリ使用率、回線使用率といった複数の指標を平常時から継続して監視する。単一の指標や事後の記録だけでは、需要増加の兆候を早期に捉えられない。
出典:令和2年度 10月 応用情報技術者試験 午前 問57(IPA)オンライントランザクション処理システムにおいて、1分当たりの平均トランザクション数が1,200件であり、1件のトランザクション処理で100万命令を実行する場合、…
正解:20
要点:CPU利用率は必要MIPS÷性能MIPSで求める
1分あたり1,200件は1秒あたり20件です。1件で100万命令を実行するので、必要な処理能力は毎秒2,000万命令、すなわち20 MIPSにあたります。CPUの性能が100 MIPSなので、平均利用率は20÷100で20%となります。分と秒の単位換算と、100万命令=1 MIPS秒分である点を押さえるのがポイントです。
出典:平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問15(IPA)五つのタスクを単独で実行した場合のCPUと入出力装置(I/O)の動作順序と処理時間は、表のとおりである。優先度"高"のタスクと、優先度"低"のタスクのうち一つだ…
正解:低: CPU(3)→I/O(2)→CPU(3)→I/O(1)→CPU(4)
要点:高優先度のI/O待ち時間に低優先度のCPU処理を詰める
優先度が高いタスクは CPU3→I/O3→CPU3→I/O3→CPU2 なので、高優先度がI/O中の 3〜6ミリ秒と 9〜12ミリ秒がCPUの空き窓になり、その後は14ミリ秒以降が空きます。選択肢ウの低優先度タスクは、この空き窓にCPU3ミリ秒とCPU3ミリ秒がちょうど収まり、間のI/Oも高優先度のCPU実行中に終わります。結果としてCPUは開始から終了まで途切れず動き続け、遊休時間は0になります。他の組合せでは空き窓とCPU要求の長さが合わず、必ず遊休が生じます。
出典:平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問17(IPA)タイムクウォンタムが2秒のラウンドロビン方式で処理されるタイムシェアリングシステムにおいて、プロセス1〜3が逐次生成されるとき、プロセス2が終了するのはプロセス…
正解:14
要点:ラウンドロビンは待ち行列の順序と経過時刻を丁寧に追う
タイムクウォンタム2秒で順に割り当てると、プロセス1が0〜4秒を使い残り1秒、続いてプロセス2が4〜6秒を実行します。6秒でプロセス3が生成され、新しいプロセスを優先する規則により待ち行列はプロセス1、プロセス3、プロセス2の順になります。以降は各プロセスが2秒ずつ交代し、プロセス1は7秒、プロセス3は16秒、プロセス2は17秒で終了します。プロセス2の生成時刻は3秒後なので、17−3で14秒後が答えです。
出典:平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問19(IPA)CPUのスタックポインタが示すものはどれか。
正解:サブルーチン呼出し時に,戻り先アドレス及びレジスタの内容を格納するメモリのアドレス
要点:スタックポインタは退避データを積む位置を指す
スタックポインタは、スタック領域の先頭位置を保持するレジスタである。サブルーチン呼出しや割込みの際に戻り先アドレスやレジスタ内容を退避する場所を示す。
出典:平成28年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問8(IPA)
最終更新:2026-08-25/解説は資格暗記が独自に作成しています。 過去問の出典は各問題に記載のとおりです。