【ハードウェア】バスを独占してまとまったデータを高速転送!「バーストモード」|情報処理問題1000本ノック
CPUを介さずにメモリと入出力装置間で直接データ転送を行うDMA(Direct Memory Access)やデータチャネルの重要制御方式。「バーストモード」と「サイクルスチールモード」の違いを攻略しましょう。
1. 【 問題 】:ハードウェア(データ転送方式・入出力制御)
【 問題 】 データチャネルやDMA(Direct Memory Access)制御におけるデータ転送方式に関する記述です。入出力装置とメモリ間などでデータ転送を開始する際、チャネル(バス)の制御権を獲得すると、一連のデータ転送がすべて完了するまでバスを独占して一気に連続転送を行う方式は、次のうちどれか。
(ア)バーストモード(Burst Mode)
(イ)サイクルスチールモード(Cycle Steal Mode)
(ウ)プログラム積算方式(PIO)
(エ)メモリマップドI/O
2. 正解:
正解:(ア)バーストモード(Burst Mode)
3. 解説:「バスを独占して一気に連続転送するバーストモード!」
バーストモード(Burst Mode)は、大量のデータを転送する際に、転送路(バス)の制御権を確保したままデータ転送が終わるまでバスを**独占**する方式です。
バスの獲得・解放の手間が1回で済むため、単位時間あたりのデータ転送スピードが極めて速い(高速転送)というメリットがありますが、転送中はCPUがバスを使えなくなるという側面もあります。
| 転送モード | バスの制御 | 特徴・メリット |
|---|---|---|
| (ア)バーストモード | 転送完了までバスを「独占」する | バスの切り替えオーバーヘッドがなく、まとまったデータを超高速で転送できる。 |
| (イ)サイクルスチールモード | 1単位(語・バイト)ごとにCPUからバスの隙間(空き時間)を「盗む」 | CPUの処理を長時間妨げずに、バックグラウンドで並行してデータ転送ができる。 |
1. 理解のコツ: 「高速道路の貸し切り」で例えてみましょう。
・バーストモード:トラックの一隊を通すために「高速道路を一時的に貸し切り(独占)」にして一気に走り抜けます。非常に速く着きますが、他車(CPU)は通れません。
・サイクルスチールモード:一般車の切れ目(空き時間)を狙って、トラックを1台ずつ「隙間(スチール=盗む)」に割り込ませて通します。速度は落ちますが、一般車の通行を邪魔しません。
2. 試験対策の視点: 基本情報技術者や応用情報技術者試験のテクノロジ系(ハードウェア・I/O制御)で出題される必須用語です。
問題文に「データ転送を開始すると独占」「一連のデータを連続転送」「ブロック転送」といった文言があれば、迷わずバーストモードを選択しましょう!
4. まとめ
「データ転送開始後にバスを独占して一気に連続転送する方式」。これがバーストモードです。CPUの隙間時間を使って1データ単位ずつ転送する「サイクルスチールモード」との違いとあわせて確実にマスターしておきましょう!