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入出力制御方式(DMA・チャネル)とは?にゅうしゅつりょくせいぎょほうしき

入出力制御方式(DMA・チャネル)とは、周辺装置と主記憶の間のデータ転送を、CPU 本体ではなく専用の回路に肩代わりさせる仕組み。DMA(Direct Memory Access)は DMA コントローラが転送を代行し、チャネル制御方式は入出力専用のプロセッサが転送用のプログラムを解釈して実行する。

最終更新:2026-10-07

試験情報

高度試験・午前I(全区分共通)の過去問では3回出題されています(2016年度〜2019年度)。

高度試験・午前I(全区分共通)の頻出用語/午前I(全区分共通)

別名:入出力制御方式、DMA・チャネル、チャネル

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背景

プログラム制御方式では CPU が1語ずつ読み書きするため、低速な周辺装置に合わせて CPU が待たされ、他の処理が何も進まない。CPU と周辺装置の速度差が広がるほど損失が大きくなるので、転送そのものを外部の回路へ渡し、CPU は完了の割込みだけを受ける形へ発展した。

具体例

PC で NVMe SSD からメモリへ数百MBのファイルを読み込む間、転送はチップセット側の DMA が担い、CPU は別スレッドの処理を進められる。メインフレームの IBM Z では、チャネルサブシステムが入出力を専任で受け持つ構成が今も使われている。

試験での引っ掛け

「CPU を介さない」を「CPU が一切関与しない」と読み違えないこと。転送の起動指示と完了割込みの受付は CPU が行う。また DMA は主記憶へのバスを CPU と共有するため、転送中は CPU のメモリアクセスが待たされる(サイクルスチール)。チャネル制御方式は、チャネル自身が入出力プログラムを実行する点で DMA より自律的。

関連用語

出た過去問

解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。

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試験での特徴
  • 試験では3回出題(2016年度〜2019年度)
  • 分野:午前I(全区分共通)
  • 「CPU を介さない」を「CPU が一切関与しない」と読み違えないこと。