プログラム制御方式
① 物語性を取り入れた説明
プログラム制御方式を理解するためには、学校の運動会をイメージしてみてください。この運動会では、競技イベントがたくさんありますが、それぞれのイベントは教師(CPU)が順番に指示を出す形で進められます。
教師(CPU)は子供たち(データ)に「次は何をするのか」「どこへ行くのか」を一つずつ指示して、その都度子供たちがその通りに行動します。これがプログラム制御方式です。一つ一つの作業(タスク)は確実に行われますが、教師(CPU)が多くの子供たち(データ)に指示を出さなければならないため、全体の流れは遅くなりがちです。
さて、他にもDMA制御方式やチャネル制御方式があります。これらを比較すると、
プログラム制御方式 | DMA制御方式 | チャネル制御方式 | |
---|---|---|---|
速度 | 遅い | 高速 | 速度が可変 |
負荷 | CPUが高い | CPUが低い | CPUが中程度 |
複雑さ | シンプル | 複雑 | 複雑 |
このように、プログラム制御方式は簡単だけど遅い、という特徴があります。
② 実際の事例
オフィスのプリンター
大多数のオフィスでは、プリンターが共有されています。たくさんの社員が様々なタイプとサイズの文書を印刷するため、このプリンターは非常に多くのデータを扱います。多くの場合、プログラム制御方式が用いられています。
この方式の利点は、印刷する順番や印刷する文書のサイズなどを、一つ一つ確実に指示できる点です。しかし、これが原因で、多くのデータが同時に送られてきた場合、印刷が遅くなることがあります。
自治体のデータ管理
地方自治体でも、多くのデータが日々処理されます。たとえば、住民票や税金、予算などの情報がデータベースに保存されています。これらのデータは一つ一つ重要で、間違いが許されないため、プログラム制御方式がよく用いられます。この方式を用いると、各データを一つずつ確認しながら処理が行われるので、高い信頼性が確保されます。
③ クイズ・小テスト
- プログラム制御方式の主な特徴は何か?
- A: 高速で効率的
- B: CPUの負荷が低い
- C: 単純だが遅い
- プログラム制御方式がよく使用される場面は?
- A: リアルタイム処理が必要な場面
- B: 高い信頼性が求められる場面
- C: 大量のデータを高速に処理する場面
- DMA制御方式とプログラム制御方式、どちらがCPUに負荷が高いか?
- A: DMA制御方式
- B: プログラム制御方式
- C: どちらも同じ
回答
- C: 単純だが遅い
- B: 高い信頼性が求められる場面
- B: プログラム制御方式