平成１７年度秋期 基本情報 問２１−４０ 解答編

基本情報

問２３ 表の仕様の磁気ディスク装置に、１レコードが５００バイトのレコード５０万件を順編成で記録したい。５０レコードを１ブロックとして記録するときに必要なシリンダ数は幾つか。ここで、一つのブロックは複数のセクタにまたがってもよいが、最後のセクタで余った部分は利用できない。

ア ９６０ イ ９７７ ウ ９８０ エ １，０００

解答 ウ

解説 問題を言い換えると、１ブロック２５０００バイトを１万ブロック記憶するということになります。次にブロックあたりのセクタ数を計算すると、２５０００／５１２＝≒４８．８２８＝４９セクタ必要になります。つまり、全体で４９００００セクタ必要となるので、４９００００／（２５×２０）＝９８０となります。

問２８ 五つのタスクＡ〜Ｅの優先度と、各タスクを単独で実行した場合のＣＰＵと入出力装置（Ｉ／Ｏ）の動作順序と処理時間は、表のとおりである。優先度“高”のタスクＡとＢ〜Ｅのどのタスクを組み合わせれば、組み合わせたタスクが同時に実行を開始してから、両方のタスクの実行が終了するまでの間のＣＰＵの遊休時間をゼロにできるか。ここで、Ｉ／Ｏは競合せず、ＯＳのオーバヘッドは無視できるものとする。また、表の（ ）内の数字は処理時間を示すものとする。

解答 ウ

解説 遊休時間が最小ではなく、ゼロという仮定があるのでそれを利用した高速な解法を考えます。 遊休時間がないということは、２つのタスクが同時にＩ／Ｏ処理にならないということです。（両方ともＩ／ＯになるとＣＰＵに遊休時間が発生します。）これを踏まえて、どのようにＣＰＵとＩ／Ｏが実行されていくかを以下にまとめます。 １．タスクＡの１回目のＣＰＵ ２．優先度が低いタスクの１回目のＣＰＵとタスクＡの１回目のＩ／Ｏ ３．タスクＡの２回目のＣＰＵと優先度の低いタスクの１回目のＩ／Ｏ ４．優先度の低いタスクの２回目のＣＰＵとタスクＡの２回目のＩ／Ｏ ５．タスクＡの３回目のＣＰＵと優先度の低いタスクの２回目のＩ／Ｏ ６．優先度の低いタスクの３回目のＣＰＵ ＣＰＵの時間＜Ｉ／Ｏの時間が途中で発生するとＩ／Ｏ待ちとなります。よって常にＣＰＵ≧Ｉ／Ｏとなるように選べばよいということになります。 タスクＢ １．タスクＡのＣＰＵ→３ ２．タスクＢのＣＰＵ→２、タスクＡのＩ／Ｏ→３ この時点でＣＰＵ＜Ｉ／Ｏとなったので、遊休時間が発生する。 タスクＣ １．タスクＡのＣＰＵ→３ ２．タスクＣのＣＰＵ→３、タスクＡのＩ／Ｏ→３ ３．タスクＡのＣＰＵ→３、タスクＣのＩ／Ｏ→２ ４．タスクＣのＣＰＵ→２、タスクＡのＩ／Ｏ→３ この時点でＣＰＵ＜Ｉ／Ｏとなったので、遊休時間が発生する。 タスクＤ １．タスクＡのＣＰＵ→３ ２．タスクＤのＣＰＵ→３、タスクＡのＩ／Ｏ→３ ３．タスクＡのＣＰＵ→３、タスクＤのＩ／Ｏ→２ ４．タスクＤのＣＰＵ→３、タスクＡのＩ／Ｏ→３ ５．タスクＡのＣＰＵ→２、タスクＤのＩ／Ｏ→１ ６．タスクＤのＣＰＵ→４ すべてにおいて、ＣＰＵ≧Ｉ／Ｏだったので遊休時間はない。 タスクＥ １．タスクＡのＣＰＵ→３ ２．タスクＥのＣＰＵ→３、タスクＡのＩ／Ｏ→３ ３．タスクＡのＣＰＵ→３、タスクＥのＩ／Ｏ→４ この時点でＣＰＵ＜Ｉ／Ｏとなったので、遊休時間が発生する。 わからない場合は、以下のようにタスクＡと他のタスクのＣＰＵ，Ｉ／Ｏの時間を表や図にして回答してもよいと思います。

問２９ 各タスクがタスク間共有変数を更新するときに、タスク間の同期制御が行われないと思わぬ結果を招くことがある。タスク間共有変数ｘの初期値が３のとき、タスクＡが代入文ｘ ＝ ｘ ＋ ｘを実行し、タスクＢが代入文ｘ ＝ ｘ × ｘを実行すると、最終的なｘの値が１２となるのは、どの順番で実行されたときか。ここで、各代入文はそれぞれ次の四つの部分に分けて処理される。

ア a1 → a2 → b1 → b2 → a3 → a4 → b3 → b4 イ a1 → b1 → b2 → b3 → b4 → a2 → a3 → a4 ウ b1 → a1 → a2 → a3 → a4 → b2 → b3 → b4 エ b1 → b2 → b3 → a1 → a2 → a3 → b4 → b4

解答 イ

解説 もちろん、全部の場合を検証してもよいのですが、論理的に高速な解法を考えます。ｘ＝３の初期値で１回の足し算と掛け算で１２にするためには、（３×３）＋３で１２を作ることができます。よって、これが満たされるアルゴリズムをまとめると下のようになります。 �@足し算の片方がロードされる �A掛け算の両方がロードされる �B掛け算が計算され、値を書き込む �C足し算の他方がロードされる �D足し算が計算され、値を書き込む �@と�Aは逆でも可

問３０ ＯＳの記憶管理機能ａ〜ｃに対応する適切な用語の組合せはどれか。

解答 ア

解説 用語は問題文にあるとおりですが、まとめると下のようになります。 オーバレイ：大きな容量のプログラムを主記憶上で使うための入れ替えの仕組みのこと、 ページング：仮想記憶において、メインメモリへのデータの出し入れをすること。 スワッピング：仮想記憶方式におけるデータの入れ替え（スワップインとスワップアウト）を表す用語

問３５ システムの稼動モデルが図のように表されるとき、システムのＭＴＢＦとＭＴＴＲを表した式はどれか。ここで、ｒiはシステムの稼働時間、riはシステムの修理時間を表すものとする（i = 1, 2, ・・・, n）

解答 イ

解説 ２つの用語をまとめます。 ＭＴＢＦ（Mean Time Between Failure）は平均故障間隔で故障と故障の間の動作していた時間。 ＭＴＴＲ（Mean Time To Repair）は平均故障時間で、実際に故障していた時間。 つまり、ＭＴＢＦは、稼動していた時間（＝故障と故障の間隔）の平均。ＭＴＴＲは、故障していた時間の平均となります。 なお、ＭＴＢＦとＭＴＴＲは交互に現れ、ＭＴＢＦ＋ＭＴＴＲ＝稼働していた時間＋故障していた時間＝全体の時間となります。