ＩＴパスポート　暗記ノート　５．コンピュータ

１．コンピュータの構成

①コンピュータの種類

②コンピュータの構成
ハードウェアとソフトウェアで構成されている。

③ハードウェアの構成

２．ＣＰＵ

①レジスタ
ＣＰＵの内部にある記憶領域で、データや命令を一時的に格納する。メインメモリと比べると容量は小さいが、メモリの中で最も高速に動作する。ＣＰＵが一度に処理できるビット数は、レジスタのサイズによって決まる。

②クロック周波数
クロックとは、効率的に各装置を制御するために、装置間で動作するタイミングを合わせるための信号のこと。クロック周波数とは、１秒間に発生するクロック信号の数のことで、単位はＨｚ（ヘルツ）で表す。

③マルチコアプロセッサ
コア（ＣＰＵの核となる演算・制御装置）を複数持っているＣＰＵ。コアが２つ…デュアルコアプロセッサ、コアが４つ…クアッドコアプロセッサ。

④ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）
画像処理に特化した演算装置。

３．記憶装置（メモリ）

①半導体メモリ（ＩＣメモリ）
半導体の回路で構成されたメモリ。回路を電気的に制御することでデータを記憶する。データの読み書きが高速で、消費電力が少なく、振動に強いというメリットがある。

②メモリの種類

４．入出力デバイス

①入出力インターフェース

②周辺装置を制御するしくみ
デバイスドライバをＰＣにインストールすることで、周辺装置が利用できるようになる。周辺機器を接続した際に、自動的にＯＳが認識してデバイスドライバのインストールと設定をしてくれる機能をプラグアンドプレイという。

５．システムの構成

①処理形態による分類

②利用形態による分類

③デュアルシステム
同じシステムを２組用意して、並行して同じ処理を行い、結果を照合する。片方のシステムが故障した場合、故障したシステムを切り離して処理を継続できる。

④デュプレックスシステム
同じシステムを２組用意して、一方をメインで使う。もう一方は予備機としてメインのシステムが故障した際に切り替えて処理を継続させる。いつでも切替可能なように予備機を起動しておく方式をホットスタンバイといい、切替時に予備機の起動から行う方式をコールドスタンバイという。

⑤クライアントサーバシステム
サービスを要求するＰＣ「クライアント（依頼人）」と、サービスを提供する「サーバ（提供者）」で構成された形態。処理を分担することで、サーバの負荷が軽減でき、効率的に処理できる。

⑥Ｗｅｂシステム
ＰＣなどにソフトウェアをインストールせずに、Ｗｅｂブラウザを利用する。

⑦ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）
クライアントやサーバの区別なく端末同士が直接データをやりとりする形態。

６．システムの構成②

①クラスタ
複数のコンピュータを連携して、全体を１台の高性能なコンピュータのように利用する形態。可用性が向上し、処理能力も向上する。

②ＲＡＩＤ
複数のハードディスクをまとめて１台のハードディスクとして認識させ、処理速度や可用性を向上させる技術。

③ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｔｔａｃｈｅｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ）
ネットワークに直接接続して使用するハードディスク。ＯＳや通信機能が内蔵され、異なる種類のＰＣやサーバ間で利用できる。

④シンクライアント
利用者の端末（クライアント）にソフトウェアやデータを持たせずにサーバで一括管理する形態。ＰＣの盗難、紛失などによる情報漏えいのリスクも回避できる。

７．システムの評価指標～性能

①レスポンスタイム（応答時間）
利用者が処理を要求してから、結果が返ってくるまでにかかる時間。レスポンスタイムは短いほど、より性能が良いといえる。時間がかかる処理の場合、処理を要求してから最後の１ページの印刷が完了するまでの時間のことをターンアラウンドタイムという。

②スループット（処理能力）
システムが単位時間当たり、どのくらいの処理を実行できるかを表す指標。スループットは多いほど性能が良い。

③ベンチマーク
コンピュータの性能を評価するための指標。実際にプログラムを動作させて実行時間を計測して評価する。ベンチマークテスト。

８．システムの評価指標～信頼性①

①運用時間における稼働率
システムが正常に稼働している割合を表す稼働率

②ＭＴＢＦ（Ｍｅａｎ　Ｔｉｍｅ　Ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｆａｉｌｕｒｅｓ：平均故障間隔時間）
システムに生じる故障と故障の時間間隔の平均。システムが連続して正常に稼働している時間の平均値のこと。
ＭＴＢＦ　＝　合計稼働時間　÷　故障回数

③ＭＴＴＲ（Ｍｅａｎ　Ｔｉｍｅ　ＴＯ　Ｒｅｐａｉｒ：平均修復時間）
システムが故障してから修復するまでにかかった時間の平均値。
ＭＴＴＲ　＝　合計故障時間　÷　故障回数

④稼働率
システムが障害などで正常に稼働していない割合を表す。
故障率　＝　１　－　稼働率

９．システムの評価指標～信頼性②

①直列接続の稼働率
１台でも故障している装置があれば、システム全体が稼働できない。
装置単体の稼働率より下がる。

稼働率　＝　装置Ａの稼働率　×　装置Ｂの稼働率

②並列接続の稼働率
いずれか一方の装置が稼働していれば、システムは停止せずに、稼働し続けられる
装置単体の稼働率より上がる。

稼働率　＝　１　－　（１－装置Ａの稼働率）　×　（１－装置Ｂの稼働率）

１０．システムの評価指標～経済性

①初期コスト
システムの導入時にかかる費用。イニシャルコスト。
・サーバやネットワーク機器の購入費用・システムの開発費用・利用者の教育費用。
システムをクラウドで構築した場合、サーバの購入やシステム開発が不要となり、初期コストを抑えることができる。

②運用コスト
システムの運用を開始してからかかる費用。ランニングコスト。
・サーバやネットワーク機器などの電気代・サーバやネットワーク機器などの老朽化による移行費用・システムの管理、保守をするための人件費。
システムをクラウドで構築した場合、システムの管理、保守は事業者が行うため、人件費と移行費用を削減できる。サービスの月額利用料が必要。

③ＴＣＯ（Ｔｏｔａｌ　Ｃｏｓｔ　ｏｆ　Ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ）
システムを所有するためにかかるコストの総額。初期コストと運用コストを含めた全体の費用。システムの経済性の評価は、ＴＣＯで判断する。

１１．信頼性を確保するしくみ

１２．ＯＳ（オペレーティングシステム）

①ＯＳ

②ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ　Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）
ＯＳより先に動作し、接続された装置・機器に対する制御などを行うプログラム。コンピュータの起動時にあらかじめ設定されたパスワードを入力しなければＯＳが起動しないようにする機能をＢＩＯＳパスワードといい、ＰＣの盗難や紛失時のセキュリティ対策として利用されている。

③マルチブート
１台のＰＣに複数のＯＳをインストールし、コンピュータの起動時ＯＳを起動するかを選ぶことができる。

１３．ＯＳの機能

１４．ファイル管理

①ディレクトリ
ファイルを分類して階層的に管理する。階層の最上位のディレクトリをルートディレクトリ、現在アクセスしているディレクトリをカレントディレクトリという。

②絶対パス
ルートディレクトリから目的のファイルまでの経路のこと。区切り文字はＬｉｎｕｘでは「／」、Ｗｉｎｄｏｗｓでは「￥」を使用する。

③相対パス
カレントディレクトリから目的のファイルまでの経路のこと。１階層上のディレクトリは「..」、カレントディレクトリは「.」を使って表す。

④ファイル拡張子
ファイルの種類を判別するためにファイル名の末尾に付けられる文字列のこと。

１５．バックアップ

①バックアップの種類

②バックアップ要件

１６．オフィスツール①

①表計算ソフトで使う「セル」
１つひとつのマス目がセル。

②セルの複写（コピー）

１７．オフィスツール②

関数…与えられた値（引数）を元に、何らかの計算や処理を行い、結果を返すプログラムのこと。

１８．ＯＳＳ（オープンソースソフトウェア）

①ＯＳＳのライセンス条件
ソースコードが無償で公開され、誰に対しても改良や再配布を行うことが認められているソフトウェア。ＯＳＳのライセンスは、「Ｔｈｅ　Ｏｐｅｎ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ（ＯＳＩ）」という非営利団体が管理しており、以下のような条件を満たす必要がある。

②ＯＳＳのライセンスの種類

③ＯＳＳの種類

１９．データベース方式

①データベース管理システム
ＤＢＭＳ（Ｄａｔａｂａｓｅ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）は、データベースを運用、管理するためのソフトウェア。

②データベースの種類

２０．データベース設計

①データベースの構造

②データの正規化
データの重複がないようにテーブルを適切に分割し、データの更新時に不整合を防ぐためのしくみ。分割したテーブルとテーブルの関係はＥ－Ｒ図で表現する。

２１．データ操作

リレーショナルデータベースを操作するための言語をＳＱＬ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　Ｑｕｅｒｙ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）という。

２２．トランザクション処理

リレーショナルデータベースでは、通常、同時に複数の利用者による処理（トランザクション）が実行されている。そのため、データベースの一貫性を保つしくみが用意されている。