コンピュータシステム(応用)

4月17日

分散システムの運用方法
データベースなどの共通資源の管理のために、集中型システムと同様に専門の管理者を置く。

システム

集中処理システム
汎用コンピュータで集中処理
分散処理システム
小型コンピュータで分散処理


ユーザ要求

応しにくい
分散処理システム
対応しやすい

初期費用

集中処理システム
非常に高い
分散処理システム
比較すれば安い

運用費用

集中処理システム
集中しているので安い
分散処理システム
集中しょりと同等の信頼性や安全性を求めると高い

システム管理

集中処理システム
センタに管理者を置く
分散処理システム
分散先や全体の管理者が必要

データの一貫性

集中処理システム
保ちやすい
分散処理システム
保ちにくい

信頼性

集中処理システム
高い
分散処理システム
低いものから高いものまで

障害や災害

集中処理システム
すべてが使えなくなる
分散処理システム
一部に限定できる

障害回復

集中処理システム
素早く回復できる
分散処理システム
障害の原因限定に時間がかかる

セキュリティ

集中処理システム
高い
分散処理システム
低い


ピアツーピア コンピュータが対等に結合された簡易的なネットワーク。 サーバ専用機がいらず安価。

RPC(リモート・プロシージャ・コール) 遠隔手続き呼び出し。 処理の一部を他のコンピュータにまかせ こと。

データの完全性(Data Integritiy) データの一貫性や整合性があり、正確で完全なデータが保たれること。

データの独立性(Data Independence) データを応用ソフトウェアから分離すること。

マルチプロセッサ
・密結合
・疎結合

デュアルシステム 二重化して、同じ処理を行い結果照合

デュプレックスシステム 主系オンライン、待機系バッチ。 障害時に切り替え
ホットスタンバイ プログラムを起動して待機し、瞬時に切り替え。

クラスタリング 多数の小型コンピュータを組み合わせて、信頼性の高い1つのシステムのように動作させる。 障害が発生したら、切り離す。

MTBF 平均故障間動作時間。 故障せずに稼働している時間。
MTTF 平均修理時間。 修理や復元操作に必要な時間。

故障率 = 故障回数/総稼働時間 = 1/MTBF

キャパシティプランニング 将来のデータ件数を予測し、要求されるパフォーマンス(処理能力)を維持できるように計画すること。

IPv6(Internet Protocol version6) IPアドレスを128ビットで表すプロトコルのバージョン6

IP-VPN(IP-Virtual Private Network) TCP/IPのIPパケットを利用して、ネットワーク層で実現したVPN。

IPマスカレード(IP masquerade) プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互に変換する機能。

ISMS(Information Security Management System) 組織として、情報セキュリティを確立し、管理するための基準を示したもの。

JAD(Joint-Application Development) システムの設計者とエンドユーザが協力して、アプリケーションソフトウェアの開発を行うこと。

JAN(Japanese Article Number) 日本の商品コード用のバーコード。

JCL(Job Control Language) 汎用コンピュータでジョブの処理をコンピュータを指令するためのジョブ制御言語。

システム開発（応用）

4月16日

クリティカルパス　　日程に余裕がなく遅延が全体に影響を与えるパス。

クリティカルパスによってプロジェクト全体の遅れに直結する作業を把握できる。

結合度　独立性　名称　　　　　　　　　　説明

弱い　　高い　無結合　　　モジュール間にまったく関連がない

　　　　　　　　　データ結合　いくつかの限定されたモジュール間でデータが共用される

　　　　　　　　　制御結合　あるモジュールが呼び出すモジュールの動作を制御する目的でデータを渡す

　　　　　　　　　外部結合　外部的に宣言された変数だけを複数のモジュールで参照する

　　　　　　　　　共通結合　複数のモジュールが共通領域のデータにアクセスする

　　　　　　　　　内容結合　あるモジュールが別のモジュールのコードを参照したり書き換えたりする

　　　　　　　　　混成結合　あるモジュールが別のモジュールの内部実行に影響を与えたり依存する

強い　低い　　病的結合　データ項目の値の一部が、異なったモジュールで関係のない目的で使用される

モジュールの独立性が高いのは、単一機能で、外部とは引数だけで変数をやり取りするもの。

チェックディジット　　コードの値の誤りを検出する。

ブラックボックステストはプログラムの内部構造を見ずに、外部仕様書からテストデータを作成する。　大きく分けて二つあって、ひとつは限界分析法。もうひとつは同値分割法。

同値分割法は各同値クラスの中から代表的な値を一つ以上選んでテストをする。

限界分析法は有効同値クラスの境界値をテストデータにする。

命令網羅はすべての命令を少なくとも１回は通過する、判定条件網羅はすべての分岐を少なくとも１回は実行する。

移行には大きく３つある。

１　一斉移行方式

長所　　移行の手間はかからないので、最も移行費用が少ない。

短所　　新システムに不具合が発生した場合、影響が非常に大きい。

２　支店や部門単位の順次移行方式（段階的移行方式）

長所　新システムに不具合が発生しても、その支店の業務に限定される。　新ステムを導入する支店単位でユーザ教育ができる。

短所　旧システムを使った他の支店も混在するため、データの整合性をとるために余計な手間や費用がかかる。　最後の支店の切り替えが終わるまでの移行期間が長くなる。

３　サブシステムからの順次移行方式（段階的移行方式）

長所　　新システムに不具合が発生しても、サブシステムに限定される。　新サブシステムのデータだけで、旧サブシステムのデータが混在することはない。

短所　旧システムの一部のサブシステムと新システムのサブシステムが同時に稼働するため、データ変換が必要になったり、一斉移行なら必要のないプログラムを作らなければならないことがあるなど、移行手順が複雑になる。一斉移行に比べ、最後のサブシステムを切り替えるまで移行期間が長くなる。

ICMP(Internet Control Message Protocol)　エラー報告やネットワーク接続テストに使われるプロトコル。

IEC(International Electrotechnical Commission)　電子と電気分野の国際標準規格を定めている国際電気標準会議

IETF(Internet Engineering Task Force)　インターネットのネットワークアーキテクチャの設計や標準化を担当する研究者などが集まった組織。

IPsec(IP security) IPパケットを暗号化して伝送し、パケットが改ざんされていないか認証を行うセキュリティ技術

ソフトウェア（応用）

4月15日

割り込み処理の流れ

１　ユーザモードから特権モード（カーネルモード）への移行

２　レジスタ類の退避

３　割り込み処理ルーチンの開始番地の決定

４　割り込み処理のルーチンの実行

カーネルモード　　　OSが処理を行うモード

API(Application Program Interface)　　応用プログラムからOSの機能を利用するめのインタフェース

デバイスドライバはパソコンに接続した周辺機器をアプリケーションソフトから利用できるようにするため、OSと周辺機器を仲介する目的で、周辺機器ごとに用意されるソフトウェア

メモリリーク(memory leak)　　プログラムのミスなどで、主記憶領域の使用が終わっても領域が解放されずに残ること。　これが繰り返されると、使用できる主記憶容量が次第に減少し、コンピュータの動作が不安定になる。

スラッシングとはアプリケーションの同時実行数を増やした場合に、主記憶容量が不足し、処理時間のほとんどがページングに費やされ、極端なスループットの低下を招くことである。

オ―バレイは実行時のプログラム領域の大きさに制限があるときに、必要になったモジュールを主記憶に取り込む方法である。

スワッピング　　　主記憶の内容と補助記憶の内容とを交換する処理

スプール（スプーリング）　　低速なプリンタに出力するデータを、高速な磁気ディスク装置にスプールファイルとして出力して、別のタスクが後で印刷処理を行うことで、周辺装置との並行動作を可能にし、CPU使用率を上げる方式。

タスクスケジューリング

トリガ　　CPUの割りあてのためにタスクを切り替えるのタイミングの事

イベントドリブン方式　　メニューをクリックするなどのイベントが発生したら、対応するタスクに優先的にCPUを割り当てる。

タイムスライス方式　　　CPUを一定時間ずつ分割して各タスクに割りあてる。

FCFS(First-Come First-Served :到着順）　　実行可能状態になって待ち行列に並んだ順で、CPU時間を割り当てる。　前にCPUを長く使うタスクがあると長く待たされる。

優先順　　タスクに優先順位をつけ、優先順位の高いものからCPU時間を割りあてる。　優先順位が低いといつまでもCPUを割り当てれない。

ラウンドロビン　　タイムスライス方式の一つで、実行可能状態の各タスクにCPUの一定時間（タイムスライス）を公平に割り当て、時間切れの場合は待ち行列の最後に並び直す。

最短時間順　　　処理時間の短いタスクから先にCPU時間を割りあてる。

一般的に効率をあげるには、　CPUバウンドのタスクの優先度を下げ、I/Oバウンドのタスクの優先度を上げる。

同期制御は複数のタスクが同じ共有変数を更新可能な場合、どのような順番でタスクを実行するのかを定めること。

排他制御はあるタスクの実行中に共有変数をロックして、他のタスクが更新しないようにすること。

タスク間通信は他のタスクの結果を使用するため処理終了を知らせてもらったり、ほかのタスクと情報をやり取りしたりすること。

LRU(Least Recently Used)　最後に参照されてから経過時間が最も長いページを主記憶から追い出す。

絶対パス　　ルートディレクトリからの経路

相対パス　　カレントディレクトリからの経路

アプレット(applet)　　サーバからクライアントに転送して、クライアントで実行できる小さなプログラム。　元々は小さアプリケーションプログラムの意味だった。　application + let = applet

サーブレット(servlet)　サーバ上で実行される小さなプログラム。 server - side applet(サーバ側のアプレット）

= servlet

前置記法：節に下りたときにそこの記号を書く。

後置記法：節から上に戻るときにそこの記号を書く。

中置記法：葉ならばそこの記号を書いて戻る。演算子ならば下りるときに左括弧を書き、左の枝から右の枝に移るときに記号を書き、上に戻るときに右括弧を書く。

コンパイラ手順

字句解析　　　文を命令や変数などの単語に分解する。

構文解析　　　構文に誤りがないか調べる。

意味解析　　　構文ごとに意味を解釈して、中間コードを作成する。

最適化　　　　　高速化や省メモリなど効率のよいコードにする。

コード生成　　　目的プログラムを出力する。

FDDI(Fiber Distributed Data Interface)　光ケーブルを用いたトークンリング方式のLAN。　１００Mbpsの高速伝送ができる。１００ｋｍのLANを構築でき、通常は小規模LANを接続する期間LANとして利用。

FDM(Frequency Division Multiplex)　アナログ回線で、異なる周波数帯域に分けて多重化する周波数分割多重化装置。

FIT(Failure In Time)　１時間当たりの故障回数の単位

FLOPS(Floating Operations Per Second)　１秒間に実行される浮動小数点演算を表したもの。

FTTH(Fiber To The Home)　加入者宅まで光ケーブルを引き込み、電話やコンピュータネットワークなどを統合する１００Mbpsの高速サービス。

GPIB(General Purpose Interface Bus)　計測機器を接続するパラレルインタフェース

H.323　ネットワークを利用して動画を１対１で送受信するためのプロトコル。　テレビ電話などで利用。

HDLC(High-level Data Link Control)　フレーム同期方式で任意のビット列の全二重通信が可能な伝送制御手順。