ES組込みシステムのソフトウェア設計・製造 · デバイスドライバの設計

ヒープ

Heap

ひーぷ

動的メモリ確保（malloc/free等）に使用されるメモリ領域。プログラム実行中に必要なサイズのメモリを確保・解放できるが、メモリフラグメンテーションやメモリリークの問題がある。安全重要な組込みシステムでは動的メモリ確保を避ける設計が推奨される。

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他の資格での定義

親ノードの値が子ノードの値以上（最大ヒープ）または以下（最小ヒープ）という条件を満たす完全2分木。最大値または最小値の取得がO(1)で可能。優先度付きキューやヒープソートの実装に使用される。

親ノードの値が子ノードの値以上（最大ヒープ）または以下（最小ヒープ）の条件を満たす完全2分木。優先度付きキューの実装に使われ、ヒープソートの基盤となる。挿入・削除はO(log n)で実行可能。

Past Exams

過去問で 14 回出題（応用情報技術者試験 8・高度試験午前Ⅰ 3・エンベデッドシステムスペシャリスト試験 2・基本情報技術者試験 1）

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出典: 独立行政法人情報処理推進機構（IPA）の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。

後入れ先出し（LIFO）のデータ構造。関数の呼び出し時にリターンアドレス、引数、ローカル変数を格納するコールスタックとして使用される。組込みシステムではスタックサイズの管理が重要で、スタックオーバーフローは深刻な不具合の原因となる。

電源を切ってもデータが保持される不揮発性メモリ。マスクROM、PROM、EPROM、EEPROMなどの種類がある。組込みシステムではプログラムコードや固定データの格納に使用される。

データの読み書きが自由に行える揮発性メモリ。DRAM（大容量・低コスト、要リフレッシュ）とSRAM（高速・低消費電力、高コスト）に大別される。組込みシステムではワークメモリやスタック領域として使用される。

電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリ。NOR型（ランダムアクセス可能、プログラム格納向き）とNAND型（大容量、データストレージ向き）がある。組込みシステムのファームウェア格納やデータ保存に広く使用される。

フリップフロップ回路でデータを保持する揮発性メモリ。リフレッシュ不要で高速アクセスが可能だが、DRAMに比べてビット単価が高い。キャッシュメモリやマイコンの内蔵RAMに使用される。

CPUとメインメモリの間に配置される高速な小容量メモリ。頻繁にアクセスされるデータやプログラムを保持し、メモリアクセスの高速化を図る。組込みシステムではキャッシュのヒット率やフラッシュ制御がリアルタイム性能に影響する。