平成２３年度 秋期 基本情報技術者試験 問１−２０ 解答編



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基本情報

（基本情報技術者試験）

の解答と解説のページです。

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問１ １６ビットの２進数ｎを１６進数の各桁に分けて、下位の桁から順にスタックに格納するために、次の手順を４回繰り返す。ａ，ｂに入る適切な語句の組合わせはどれか。ここで、ＸＸＸＸ16は１６進数ＸＸＸＸを表す。

[手順]
（１） [　ａ　]をｘに代入する。
（２） ｘをスタックにプッシュする。
（３） ｎを[　ｂ　]論理シフトする。
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解答 イ
解説 １６進数１桁は２進数４桁に相当します。よって、[ ａ ]で下位４ビットを取り出すために、０００Ｆ16でマスク処理をします。値を入れ終わったあとは、次の４ビットが最下位４ビットになるようにシフトをするので、右に４ビットシフトします。
問２ １０進数−５．６２５を、８ビット固定小数点形式による２進数で表したものはどれか。こおで、小数点位置は３ビット目と４ビット目の間とし、負数には２の補数表現を用いる。

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ア ０１００１１００
イ １０１００１０１
ウ １０１００１１０
エ １１０１００１１
解答 ウ
解説 まず、５．６２５を２進数に変換します。２進数はそれぞれの桁が２nの値を持っているので、５は１（２0）＋４（２2）、０．６２５は０．５２-1＋０．１２５（２-3）となります。つまり、「０１０１．１０１０」となります。これの２の補数に変換するので、１、０のビット変換「１０１０．０１０１」をした後に１を加えて「１０１０．０１１０」となります。
問３ コンピュータで連立一次方程式の解を求めるのに、式に含まれる未知数の個数の３乗に比例する計算時間が掛かるとする。あるコンピュータで１００元連立一次方程式の解を求めるのに２秒掛かったアとすると、その４倍の演算速度をもつコンピュータで１，０００元連立一次方程式の解を求めるときの計算時間は何秒か。
ア ５
イ ５０
ウ ５００
エ ５，０００
解答 ウ
解説 まず、現在の性能で１００と１０００元方程式の比をもとめると、、１００4／１００3となり、１０００倍であることがわかります。つまり、今の性能では、２０００秒かかるので、４倍の性能では、５００秒となります。
問４ 次の規則から生成することができる式はどれか。

[規則]
＜式＞：：＝＜変数＞｜（＜式＞＋＜式＞）｜＜式＞＊＜式＞
＜変数＞：：＝Ａ｜Ｂ｜Ｃ｜Ｄ
ア Ａ＋（Ｂ＋Ｃ）＊Ｄ
イ （Ａ＋Ｂ）＋（Ｃ＋Ｄ）
ウ （Ａ＋Ｂ）＊（Ｃ＋Ｄ）
エ （Ａ＊Ｂ）＋（Ｃ＊Ｄ）
解答 ウ
解説 生成規則からＡ＋Ｂは（Ａ＋Ｂ）のように括弧で括られ、Ａ＊Ｂは括弧で括られないことが分かります。これを念頭において、各選択肢を見ていきます。

選択肢ア：（Ａ＋（Ｂ＋Ｃ）＊Ｃなら生成可能です。
選択肢イ：（（Ａ＋Ｂ）＋（Ｃ＋Ｄ））なら生成可能です。
選択肢ウ：（Ａ＋Ｂ）＊（Ｃ＋Ｄ）が生成可能なので、正解です。
選択肢エ：（Ａ＊Ｂ＋Ｃ＊Ｄ）なら生成可能です。
問５ スタック１、２があり、図の状態になっている。関数ｆはスタック１からポップしたデータをそのままスタック２にプッシュする。関数ｇは、スタック２からポップしたデータを出力する。ｂ、ｃ、ｄ、あの順に出力するためには、関数をどの順で実行すればよいか。

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ア ｆ、ｆ、ｇ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ｇ
イ ｆ、ｆ、ｇ、ｆ、ｇ、ｆ、ｇ、ｇ
ウ ｆ、ｆ、ｇ、ｆ、ｇ、ｇ、ｆ、ｇ
エ ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ
解答 イ
解説 順番に追いかけていきます。

１．ｂを出力する
１−１．ａをスタック２に移します。「ｆ」
スタック１：ｄ、ｃ、ｂ
スタック２：ａ

１−２．ｂをスタック２に移します。「ｆ」
スタック１：ｄ、ｃ
スタック２：ａ，ｂ

１−３．ｂをスタック２から出力します。「ｇ」
スタック１：ｄ、ｃ
スタック２：ａ

２．ｃを出力する
２−１．ｃをスタック２に移します。「ｆ」
スタック１：ｄ
スタック２：ａ，ｃ

２−２．ｃをスタック２から出力します。「ｇ」
スタック１：ｄ
スタック２：ａ

３．ｄを出力する
３−１．ｄをスタック２に移します。「ｆ」
スタック１：
スタック２：ａ，ｄ

３−２．ａをスタック２から出力します。「ｇ」
スタック１：
スタック２：ａ

４．ａを出力する
４−１．ａをスタック２から出力します。「ｇ」
スタック１：
スタック２：

よって、ｆ、ｆ、ｇ、ｆ、ｇ、ｆ、ｇ、ｇ、となります。
問６ 次の規則に従って配列の要素Ａ[０]、Ａ[１]，・・・、Ａ[９]に正の整数ｋを格納する。ｋとして１６、４３，７３、２４、８５を順に格納したとき、８５が格納される場所はどこか。ここでｘ ｍｏｄ ｙはｘをｙで割った剰余を返す。また、配列の要素は全て０に初期化されている。

[規則]
（１） Ａ[ｋ ｍｏｄ １０]＝０ならば，ｋ→Ａ[ｋ ｍｏｄ １０]とする。
（２） （１）で格納できないときは、Ａ[（ｋ＋１） ｍｏｄ １０]＝０ならば，ｋ→Ａ[（ｋ＋１） ｍｏｄ １０]とする。
（３） （２）で格納できないときは、Ａ[（ｋ＋４） ｍｏｄ １０]＝０ならば、ｋ→Ａ[（ｋ＋４） ｍｏｄ １０]とする。
ア Ａ[３]
イ Ａ[５]
ウ Ａ[６]
エ Ａ[９]
解答 エ
解説 順番に計算していきます。
１６：Ａ[１６ ｍｏｄ １０]＝Ａ[６]＝０なので、Ａ[６]＝１６
４３：Ａ[４３ ｍｏｄ １０]＝Ａ[３]＝０なので、Ａ[３]＝４３
７３：Ａ[７３ ｍｏｄ １０]＝Ａ[３]＝４３なので、Ａ[７３＋１ ｍｏｄ １０]＝Ａ[４]＝７３
２４：Ａ[２４ ｍｏｄ １０]＝Ａ[４]＝７３なので、Ａ[２４＋１ ｍｏｄ １０]＝Ａ[５]＝２４
８５：Ａ[８５ ｍｏｄ １０]＝Ａ[５]＝２４なので、Ａ[８５＋１ ｍｏｄ １０]＝Ａ[６]＝１６なので、Ａ[８５＋４ ｍｏｄ １０]＝Ａ[９]＝８５

よって、８５が格納されるのはＡ[９]になります。
問７ 要素番号が０から始まる配列ＴＡＮＧＯがある。ｎ個の単語がＴＡＮＧＯ[１]からＴＡＮＧＯ[ｎ]に入っている。図はｎ番目の単語をＴＡＮＧＯ[１]に移動するために、ＴＡＮＧＯ[１]からＴＡＮＧＯ[ｎ−１]の単語を順に一つずつ後ろにずらして単語表を再構成する流れ図である。ａに入れる処理として、適切なものはどれか。

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ア ＴＡＮＧＯ[ｉ] → ＴＡＮＧＯ[ｉ＋１]
イ ＴＡＮＧＯ[ｉ] → ＴＡＮＧＯ[ｎ−ｉ]
ウ ＴＡＮＧＯ[ｉ＋１] → ＴＡＮＧＯ[ｎ−ｉ]
エ ＴＡＮＧＯ[ｎ−ｉ] → ＴＡＮＧＯ[ｉ]
解答 ア
解説 まず、このＴＡＮＧＯという配列は以下のような構造をしています。

ＴＡＮＧＯ＝｛ ,word1,word2,・・・,wordn-1,wordn｝

そして、この構造を

ＴＡＮＧＯ＝｛ ,wordn,word1,・・・,wordn-2,wordn-1｝
（ただし、厳密には最初の要素は削除されないので、ＴＡＮＧＯ＝｛wordn,wordn,word1,・・・,wordn-2,wordn-1｝）
のように、一つずつ後ろにずらしたいということです。

ループの前のＴＡＮＧＯ[ｎ]→ＴＡＮＧＯ[０]により、一番後ろの要素を開いている先頭にコピーしています。
ＴＡＮＧＯ＝｛ wordn,word1,word2,・・・,wordn-1,wordn｝

ループの変数は、ｎ−１から０まで動きます。つまり、後ろから前に向かって変化しています。
よって、ｎ−１をｎに、ｎ−２をｎ−１に・・・と続き、最終的には１を２に、０を１に動かすことで目的の操作を実現できます。

よって、ＴＡＮＧＯ[ｉ] → ＴＡＮＧＯ[ｉ＋１]となります。
問８ ＸＭＬに関する記述のうち、適切なものはどれか。
ア ＨＴＭＬを基にして、その機能を拡張したものである。
イ ＸＭＬ文書を入力するためには専用のエディタが必要である。
ウ 文書の論理構造と表示スタイルを統合したものである。
エ 利用者独自のタグを使って、文書の属性情報や論理構造を定義することができる。
解答 エ
解説 ＸＭＬ（eXtensible Markup Language）はＨＴＭＬやＳＧＭＬなどと同じマークアップ言語の一種で、タグで要素を区切って記述していきます。ＸＭＬには、ユーザ自身が独自にタグを作ることができるという特徴があります。
問９ 主記憶のデータを図のように参照するアドレス指定方式はどれか。

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ア 間接アドレス指定
イ 指標アドレス指定
ウ 相対アドレス指定
エ 直接アドレス指定
解答 ア
解説 ４つの方式を以下にまとめます。

直接アドレス：値をアドレスと見なして、そのアドレスの値を有効値とする方式です。
間接アドレス：値をアドレスと見なして、そのアドレスの値もアドレスと見なし、そのアドレス値を有効値とする方式です。
指標アドレス：値と指標値を足した値をアドレスと見なして、その値を有効値とする方式です。
相対アドレス：値とプログラムカウンタの値を足しして、その値をアドレスと見なして、有効値とする方式
即値オペランド：値を有効値とする方式です。

アドレスを表示できません


上記の例を考えると、直接アドレスは、１０１のアドレスの内容で１０２。間接アドレスは、１０１のアドレスの内容（１０２）の内容で、１０３。指標付きアドレスは、１０１＋５＝１０６の内容で５００。即値オペランドは値そのものなので、１０１となります。間接アドレスは、２重、３重とすることができます。また、指標付きアドレスは、相対アドレスや再配置可能プログラムを考える上で重要になります。
問１０ ＣＰＵのプログラムレジスタ（プログラムカウンタ）の役割はどれか。
ア 演算を行うために、メモリから読み出したデータを保持する。
イ 条件付き分岐命令を実行するために、演算結果の状態を保持する。
ウ 命令のデコードを行うために、メモリから読み出した命令を保持する。
エ 命令を読み出すために、次の命令が格納されたアドレスを保持する。
解答 エ
解説 それぞれのレジスタを以下にまとめます。

選択肢ア：アキュムレータの説明です。
選択肢イ：ステータスレジスタの説明です。
選択肢ウ：命令レジスタの説明です。
選択肢エ：プログラムカウンタの説明です。
問１１ Ａ〜Ｄを、主記憶の実行アクセス時間が短い順に並べたものはどれか。

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ア Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
イ Ａ，Ｄ，Ｂ，Ｃ
ウ Ｃ，Ｄ，Ａ，Ｂ
エ Ｄ，Ｃ，Ａ，Ｂ
解答 イ
解説 それぞれのアクセス時間を計算します。なお、キャッシュある場合は、ヒット率×キャッシュメモリのアクセス速度＋（１−ヒット率）×主記憶のアクセス速度となります。

Ａ：１５ナノ秒
Ｂ：３０ナノ秒
Ｃ：２０×０．６＋７０×０．４＝１２＋２８＝４０ナノ秒
Ｄ：１０×０．９＋８０×０．１＝９＋８＝１７ナノ秒

よって、Ａ，Ｄ，Ｂ，Ｃの順に高速（実効アクセス時間が短い）であるといえます。
問１２ 組込みシステムのプログラムを格納するメモリとして、マスクＲＯＭを使用するメリットはどれか。
ア 紫外線照射で内容を消去することによって、メモリ部品を再利用することができる。
イ 出荷後のプログラムの不正な書換えを防ぐことができる。
ウ 製品の量産後にシリアル番号などの個体識別データを書き込むことができる。
エ 動作中に主記憶が不足した場合、補助記憶として使用することができる。
解答 イ
解説 マスクＲＯＭとは、工場などで情報が書き込まれ、以後ユーザなどは情報を書き換えることができないメモリをいいます。これにより、不正な情報の書換えを防ぐことができます。

選択肢アは、ＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ultra Violet Erasable Programmable ROM）の説明です。
選択肢ウは、ＥＥＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）の説明です。
選択肢エは、仮想記憶方式の説明です。
問１３ 静電容量方式タッチパネルの記述として、適切なものはどれか。
ア タッチすることによって、赤外線ビームが遮られて起きる赤外線反射の変化を捉えて位置を検出する。
イ タッチパネルの表面に電界が形成され、タッチした部分の表面電荷の変化を捉えて位置を検出する。
ウ 抵抗膜に電圧を加え、タッチした部分の抵抗値の変化を捉えて位置を検出する。
エ マトリックス状に電極スイッチが並んでおり、押された部分の電極で位置を検出する。
解答 イ
解説 タッチパネルとは、銀行のＡＴＭやスマートフォン等で利用されている入出力装置で、ディスプレイに位置入力装置を組み合わせたものです。画面上を指で操作することで、直感的なユーザインタフェースを提供します。
タッチパネルの方式について選択肢の方式を以下にまとめます。

選択肢ア：赤外線方式
選択肢イ：静電容量方式
選択肢ウ：抵抗膜方式
選択肢エ：マトリックススイッチ方式
問１４ 磁気ディスク装置のヘッドが現在シリンダ番号１００にあり、待ち行列にシリンダ番号１２０、９０、７０、８０、１４０、１１０、６０への入出力要求が並んでいる。次の条件のとき、ヘッドが移動するシリンダの総数は幾らか。

[条件]
（１） 入出力要求を並び替えて、できるだけヘッドを一方向に動かし、シリンダ番号順に処理する、シーク最適化方式である。
（２） 現在のヘッドの移動方向は、シリンダ番号が増加する方向にある。
（３） 現在のヘッドの移動方向のシリンダに入出力要求がなくなったとき、ヘッドの移動方向を変える。
（４） 入出力要求の処理順序を変更しても、処理結果に影響はない。
（５） 処理中に新たな入出力要求は発生しない。
ア ８０
イ １２０
ウ １６０
エ ２２０
解答 イ
解説 まず、シリンダ番号をソートすると６０ ７０ ８０ ９０ １１０ １２０ １４０となります。現在１００番にあり、増加方向に向いているので、まず、１００ → １４０と動き、その後１４０ → ６０と動きます。よって、４０＋８０＝１２０となります。
問１５ コールドスタンバイシステム、シンプレックスシステム、デュアルシステムを、システムの稼働率の高い順に並べたものはどれか。ここで、各システムを構成するコンピュータは同一であるものとする。
ア コールドスタンバイシステム、シンプレックスシステム、デュアルシステム
イ コールドスタンバイシステム、デュアルシステム、シンプレックスシステム
ウ シンプレックスシステム、コールドスタンバイシステム、デュアルシステム
エ デュアルシステム、コールドスタンバイシステム、シンプレックスシステム
解答 エ
解説 ３つを下のように比較してみます。これと同じく重要なホットスタンバイシステムについても紹介します。

デュアルシステムは：２台が同時に稼働していて結果を照合するシステム
ホットスタンバイシステム：２台を同時に稼働させておくが、一方は待機状態にしておくシステム
コールドスタンバイシステム：メインが故障したときにもう１台が代わりに処理を行うシステム
シンプレックスシステムは：１台のみの単純なシステム。故障するとお終いです。

稼働率の比較はデュアルシステム ＞ ホットスタンバイシステム ＞ コールドスタンバイシステム ＞ シンプレクスシステムとなります。
なお、ホットスタンバイとコールドスタンバイの差は、一方が故障してから切り替えるまでのスピードの差によります。
問１６ シンクライアントシステムの特徴として、適切なものはどれか。
ア ＧＰＳを装備した携帯電話を端末にしたシステムであり、データエントリや表示以外に、利用者の所在地をシステムで把握できる。
イ 業務用のデータを格納したＵＳＢメモリを接続するだけで、必要な業務処理がサーバ側で自動的に起動されるなど、データ利用を中心とした業務システムを簡単に構築することができる。
ウ クライアントに外部記憶装置がないシステムでは、サーバを防御することによって、ウイルスなどの脅威にさらされるリスクを低減することができる。
エ 周辺装置のインタフェースを全てＵＳＢに限定したクライアントを利用することによって、最新の周辺機器がいつでも接続可能となるなど、システムの拡張性に優れている。
解答 ウ
解説 シン（tnin）とは、細い・薄いという意味で、クライアントに最小限の設備しか装備させず、ほとんどをサーバで行う処理形態をいいます。ＨＤＤもない場合もあり情報漏えいに強いという特性があります。また、ユーザ管理と応用することで、どのマシンを利用しても同じ環境で利用できるという利点もあります。一方で、サーバへの接続環境が必要というデメリットもあります。
問１７ 信頼性設計におけるフェールソフトの例として、適切なものはどれか。
ア アプリケーションを間違って終了してもデータを失わないように、アプリケーション側の機能で編集中のデータのコピーを常に記憶媒体に保存する。
イ 一部機能の障害によってシステムが停止しないよう、ハードウェアやソフトウェアを十分に検証し、信頼性の高いものだけでシステムを構成する。
ウ クラスタ構成のシステムにおいて、あるサーバが動作しなくなった場合でも、他のサーバでアプリケーションを引き継いで機能を提供する。
エ 電子メールでの返信が必要とされる受付システムの入力画像で、メールアドレスの入力フィールドを二つ設けて、同一かどうかをチェックする。
解答 ウ
解説 重要な高信頼システム設計法についてまとめておきます。

フォールトトレラント：障害時に全体が停止するということなく、動作し続けるようなシステムを設計すること。
フォールトアボイダンス：システムの構成要素の信頼性を高め, 元から故障が極力発生しないように設計すること。
フォールトマスキング：障害が発生したときに、その部分を他の機器から隠蔽したり、自律回復するように設計すること。
フェールセーフ：障害が発生した場合、常に安全側に制御・停止すること。
フェールソフト：障害が発生した場合、故障した個所を切り離すなどして、稼動を続けること。
フェールオーバ：障害が発生した場合、ユーザに切り替えを意識させないように、別のシステムに引き継がせること。
フールプルーフ：ユーザが誤った操作をした場合、危険に晒されることがないように、事前に安全策を行うこと。

選択肢アは、フェールセーフの説明です。
選択肢イは、フォールトアボイダンスの説明です。
選択肢エは、フールプルーフの説明です。
問１８ ＭＴＢＦとＭＴＴＲに関する記述として、適切なものはどれか。
ア エラーログや命令トレースの機能によって、ＭＴＴＲは長くなる。
イ 遠隔操作によって、システムのＭＴＢＦは短くなり、ＭＴＴＲは長くなる。
ウ システムを構築する装置の種類が多いほど、システムのＭＴＢＦは長くなる。
エ 予防保守によって、システムのＭＴＢＦは長くなる。
解答 エ
解説 まず、２つの用語をまとめます。

平均故障間隔（ＭＴＢＦ：Mean Time Between Failure）は故障と故障の間の動作していた時間の平均
平均故障時間（ＭＴＴＲ：Mean Time To Repair）は実際に故障していた時間の平均

これを元に、選択肢を見ていきます。
選択肢ア：エラーログや命令のトレース機能を利用することにより、システムの障害の原因が分かり、ＭＴＴＲは短くなります。
選択肢イ：遠隔操作によって、システムの保守ができるので、ＭＴＢＦは短くなりますが、ＭＴＴＲが長くなるとはいえません。
選択肢ウ：システムを構築する装置が多いと、どれかが障害を起こすとシステムが動作しなくなるので、ＭＴＢＦは短くなります。
選択肢エ：予防保守をすることで、未然に障害を察知・軽減することができ、ＭＴＢＦを長くできるといえます。（正解）
問１９ 東京〜福岡を結ぶ回線がある。この回線の信頼性を向上させるために、図に示すような東京〜大阪〜福岡を結ぶ破線の迂回回線を追加した。迂回回線追加後における、東京〜福岡を結ぶネットワークの稼働率の稼働率は幾らか。ここで、回線の稼働率は、東京〜福岡、東京〜大阪、大阪〜福岡の全てが０．９とする。

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ア ０．７２９
イ ０．８１０
ウ ０．９８１
エ ０．９９９
解答 ウ
解説 上のラインの稼働率は０．９×０．９＝０．８１、下のラインの稼働率は０．９です。全体としては、これらの並列となりますので、１−（１−０．８１）×（１−０．９）＝１−０．１９×０．１＝１−０．０１９＝０．９８１となります。
問２０ 図はマルチタスクで動作するコンピュータにおけるタスクの状態遷移を表したものである。実行状態のタスクが実行可能状態に遷移するのはどの場合か。

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ア 自分より優先度の高いタスクが実行可能状態になった。
イ タスクが生成された。
ウ 入出力要求による処理が完了した。
エ 入出力要求を行った。
解答 ア
解説 それぞれの矢印に、具体的な遷移条件を記述すると以下のようになります。

タスクの状態遷移を表示できません