のんびりやろう!情報処理試験!-1問1問コツコツと-

J Question vol.3159


カテゴリー: 2017年06月02日
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■今日の問題■☆(等幅フォントで見てね!)
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 DMA 制御方式による入出力処理の記述として、最も適切なものはどれか。

 ア CPU が入出力装置を直接制御してデータ転送を行う。

 イ CPU を介さずに入出力装置と主記憶装置の間のデータ転送を行う。

 ウ チャネル接続によって入出力装置と主記憶装置の間のデータ転送を行う。

 エ 入出力制御専用のプロセッサによってデータ転送を制御する。




















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■解答■(出典:H15. ソフトウェア 問20)
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 イ CPU を介さずに入出力装置と主記憶装置の間のデータ転送を行う。

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■解説■
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 コンピュータアーキテクチャの特集に入っています。
 今日は、DMA(Direct Memory Access) 制御方式に関する問題でした。

 最近のソフトウェアでは定番問題です。


 選択肢を順に見ていきましょう。

> ア CPU が入出力装置を直接制御してデータ転送を行う。

   これは、直接制御(プログラムコントロール)方式のことです。
   CPU が入出力動作を直接制御します。

   よって、その間は CPU が他の制御ができなくなるので、CPU の利用
   効率が落ちてしまいます。

   イメージとしては、こんなカンジです。
   細線がバス、太線がデータの流れを表していると思ってください(^^;

            ┌─────┐
         ┏━━┿ 主記憶 │
   ┌────┐┃┌─┤(メモリ)│
   │   ┏┿┛│ └─────┘
   │CPU┃├─┤
   │   ┗┿┓│ ┌────────┐ ┌────┐
   └────┘┃└─┤ 入出力    ├─┤周辺装置│
         ┗━━┿ コントローラ ┿━┿    │
            └────────┘ └────┘


> イ CPU を介さずに入出力装置と主記憶装置の間のデータ転送を行う。

   これが、正解です。
   DMA(Direct Memory Access) 制御方式とは、CPU を介さずに
   入出力装置と主記憶装置の間のデータ転送を行う方式です。

   と言っても、データ転送が行われるまでは CPU が入出力制御を行う
   のですが、CPU からの入出力命令があると CPU は DMA コントローラ
   という入出力制御専用のチップにその情報を送ります。

   その後は、DMA コントローラが入出力を制御します。ただ、入出力
   データの転送が開始されるまでと、入出力動作中にバスで競合が起きた
   場合には CPU が待たされることになります。

   イメージは、こんなカンジです。

         ┌─────┐
       ┏━┿ 主記憶 │
  ┌───┐┃┌┤(メモリ)│
  │   │┃│└─────┘
  │CPU├╂┤
  │   │┃│┌────────┐┌────────┐┌────┐
  └───┘┃└┤ DMA    ├┤ 入出力    ├┤周辺装置│
       ┗━┿ コントローラ ┿┿ コントローラ ┿┿    │
         └────────┘└────────┘└────┘


> ウ チャネル接続によって入出力装置と主記憶装置の間のデータ転送を行う。

   これは、チャネル制御方式のことです。

   チャネルがデータ転送制御のためのプログラムを主記憶から自律的に
   読み出して入出力装置を制御することによって、DMA 制御方式よりも
   並行処理の度合いを高めた方式です。

   DMA 制御方式は、CPU に頼まれてから仕事をすると言うイメージで、
   チャネル制御方式は、CPU と無関係に仕事をすると言うイメージです。

   イメージは、こんなカンジです。

          ┌─────┐
          │ 主記憶 │
   ┌───┐ ┌┤(メモリ)│
   │   │ │└┬╂───┘
   │CPU├─┤ │┃
   │   │ │┌┴╂────┐┌────────┐┌────┐
   └───┘ └┤ チャネル ├┤ 入出力    ├┤周辺装置│
          │      ┿┿ コントローラ ┿┿    │
          └──────┘└────────┘└────┘


> エ 入出力制御専用のプロセッサによってデータ転送を制御する。

   これは、入出力制御専用プロセッサ方式のことです。
   入出力制御専用プロセッサでデータを制御します。




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★これ、おしえてっ!(質問編)★ 回答期限:6月5日(月)の夜まで
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 「この問題がわからないっ!!」という、
 読者からの質問をみなさんに回答してもらおう!というコーナーです。


 今回の質問はこちらです。(出典:H29.春 エンベデッド 問4)
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 PWM 信号を用いて音声を出力するとき、次の図の a に該当するものはどれか。


 ┌────┐PWM信号 ┏━━━━━┓アナログ┌─────┐     _/|
 │マイコン├───→┃  a   ┠───→│オーディオ├──→|| |
 └────┘    ┗━━━━━┛音声信号│アンプ  │   || |
                      └─────┘   └-\|
                                スピーカ

 ア A/D 変換器

 イ D/A 変換器

 ウ ハイパスフィルタ

 エ ローパスフィルタ


--[回答のめやす(横幅:全角34文字)]--------------------------------
> 1234567890123456789012345678901234
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 これに対する回答(解説)を6月5日(月)の夜までにお願いします。

 このコーナーで取り上げてほしい問題のリクエストも募集中です。
 回答&お便りはこちらからでもOKです。
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▼選択肢で勉強しよっ!▼(答えはこのメールの一番下にあります)
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> SQLインジェクション(SQL Injection) って?



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> *********************** 投稿募集中のテーマ *********************** <
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▼選択肢で勉強しよっ!の答え▼
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 (基本情報平成28年春問37ア)の選択肢より

> Webアプリケーションのデータ操作言語の呼出し方に不備がある場合に、
> 攻撃者が悪意をもって構成した文字列を入力することによって、
> データベースのデータの不正な取得、改ざん及び削除をする攻撃

 (基本情報平成27年春問42ア)の選択肢より

> Webアプリケーションに問題があるとき、悪意のある問合せや操作を行う
> 命令文を入力して、データベースのデータを不正に取得したり
> 改ざんしたりする攻撃

 (基本情報平成24年秋問40ア)の選択肢より

> Webアプリケーションに問題があるとき、データベースに悪意のある問合せや
> 操作を行う命令文を入力して、データベースのデータを改ざんしたり
> 不正に取得したりする攻撃

 (応用情報平成22年春問43ア)
 (高度共通午前1平成22年春問15ア)の選択肢より

> Web アプリケーションに悪意のある入力データを与えてデータベースの
> 問合せや操作を行う命令文を組み立てて、データを改ざんしたり
> 不正に情報取得したりする攻撃

 SQLインジェクション(SQL Injection)とは、データベースと連動している
 Webサーバに対して、攻撃者が悪意のある問合せや操作を行うSQL文を
 入力して、データベースのデータを不正に取得したり改ざんしたりする
 攻撃のことを言います。

 当然、Webサーバ側でしっかりセキュリティ対策を行っていれば、
 攻撃は成立しませんが、Webサイト側に何らかの脆弱性があれば、
 攻撃が成立してしまいます。

 SQLインジェクションを防ぐためのWebサーバ側の対策としては、
 入力された文字列をエスケープ処理して特殊文字を無効にしてから
 データベースにSQL文を入力する方法があります。
 これをサニタイジング(sanitizing)と呼びます。

 また、データベース側の機能としては、SQL文をデータベース側に
 持たせておいて、Webサーバ側からは値だけをデータベースに渡し、
 実行させる方法もあります。
 これをバインド機構(bind mechanism)といいます。

 さらに、Webサーバの手前で対応する方法もありますね。
 Webサーバに送信されたデータを検査して、攻撃を遮断する装置を
 WAF(Web Application Firewall)といいます。


=-=[あとがき]=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=

 6月ですね~。

 この週末、ナゴヤドームまで遠征します!
 ドラゴンズ戦を観に。
 相手が楽天という強敵なので、ちょっとアレなんですが(^^;;

 土日観に行くので、ナゴヤドームへ行く方がいれば
 お声掛けください(^^)



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