平成２０年度 春期 ソフトウェア開発技術者試験 問２１−４０ 解答編

ソフ開

（ソフトウェア開発技術者試験）

問２４ イベントドリブンプリエンプション方式を用いたリアルタイムシステムのタスクＡ、Ｂ、Ｃそれぞれの処理時間と、イベントが発生してから応答するまでに許容される時間（許容応答時間）を表に示す。タスクの優先順位は、すべてのタスクが許容応答時間以内に応答できるように定めた。タスクＡ、Ｂ、Ｃが同時に実行可能状態になったとき、発生する状況はどれか。

ア タスクＡが実行状態になり、タスクＢ、Ｃは実行可能状態のまま。 イ タスクＡが実行状態になり、タスクＢ、Ｃは待ち状態になる。 ウ タスクＢが実行状態になり、タスクＡ、Ｃは実行可能状態のまま。 エ タスクＣが実行状態になり、タスクＡ、Ｂは待ち状態になる。

解答 ア

解説 同時に実行可能になった場合に間に合うかを許容応答時間から考え、タスクの優先順位を考えます。 タスクＡ：タスクＢ、あるいはタスクＣを実行してからでは、許容応答時間に間に合いませんので、タスクＡはタスクＢ，タスクＣよりも優先度を高くする必要があります。 タスクＢ：タスクＡ、タスクＢを実行した後でも、許容応答時間に間に合うので、タスクＢの優先度は低くても問題ありません。 タスクＣ：タスクＡとタスクＢを実行したあとで、タスクＣを実行した場合のみ間に合いませんので、どちらかより優先度を高くする必要があります。 ３つのタスクの優先度条件から、タスクＡ＞タスクＣ＞タスクＢという優先度になることが分かります。つまり、タスクＡ，Ｂ，Ｃが同時に実行可能になった場合には、タスクＡが実行状態になり、タスクＢ，タスクＣは実行可能状態のままになるといえます。待ち状態とは、入出力の完了などを待っている状態をいいます。

問２５ タスクが実行状態、実行可能状態、待ち状態のいずれかの状態をとるとき、実行状態のタスクがプリエンプションによってほかのタスクに実行を中断され、再び実行状態となるまでの状態の変化を示したものはどれか。

ア 実行状態、実行可能状態、実行状態 イ 実行状態、実行可能状態、待ち状態、実行状態 ウ 実行状態、待ち状態、実行可能状態、実行状態 エ 実行状態、待ち状態、実行状態

解答 ア

解説 まず、タスクの３つの状態とその遷移が行われる条件をまとめます。 今回は、自分より優先度の高いタスクに処理の権限を取られてしまったので、一時的に実行可能状態になり、その後優先度の高いタスクが処理を終了すれば実行状態に戻ることができます。 なお、プリエンプションとは実行中のタスクを一時的に中断／再開させる機構をいいます。

問２６ ファイル領域割当て方式のうち、連続したブロックにすき間なく格納する方式と比較したときの、ブロックをリンクで連結する方式の特徴として、適切なものはどれか。

ア ファイル作成時に必要なブロック数を割り当てるので、領域の拡張が難しい。 イ ファイルに対する直接アクセスの効率が良い。 ウ ファイルの作成と削除を繰り返しても、ファイルに割り当てられない無駄な領域が発生しない。 エ ファイルは開始ブロック位置とブロック数で管理されるので、領域管理が容易である。

解答 ウ

解説 データ構造としては、配列とリストの違いを考えるとよいかと思います。２つのイメージ図を以下に示します。 選択肢ア：リンクで接続できるほうが、領域の拡張がしやすいといえます。 選択肢イ：リンクで接続する場合には、先頭や末尾から目的のブロックをたどる必要があるので、効率は悪くなります。 選択肢ウ：リンクで接続する場合は、次のブロックのアドレスを修正するため、追加、削除にともなう無駄な領域は少ないといえます。 選択肢エ：連続したブロックへ格納する方式の説明です。リンクで接続する場合には、次のブロックへのリンク情報などの管理も必要となります。

問２９ ＮＡＳ（Network Attached Storage）を導入する利点はどれか。

ア 直接ＬＡＮに接続し、異なるＯＳの複数のコンピュータでファイルを共有することができる。 イ データをブロック単位で共有し、高いスループットを実現することができる。 ウ ネットワークへの負荷を軽減し、ファイバチャネルを介した高速なデータ送受信を行うことができる。 エ 汎用サーバに構築されたファイルシステムを共有し、ファイル利用の自由度を高めることができる。

解答 ア

解説 ＮＡＳ（ネットワーク接続ストレージ）とは、ネットワークに直接接続して利用するファイルサーバをいいます。ＮＡＳは異なるＯＳ間で情報を共有したり、ファイル単位でアクセス権などを設定したりできます。ＮＡＳにＲＡＩＤなどの機能を付加することで、保守性や利便性を向上させることができます。ただし、ファイルの改ざんには別の機能を必要とします。 ＮＡＳの概要図を以下に示します。

問３１ コンピュータによる伝票処理システムがある。このシステムは、伝票データをためる待ち行列をもち、Ｍ／Ｍ／１の待ち行列モデルが適用できるものとする。平均待ち時間がＴ秒以上となるのは、処理装置の利用率が少なくとも何％以上となったときか。ここで、伝票データをためる待ち行列の特徴は次のとおりである。 ・伝票データは、ポアソン分布に従って発生する。 ・伝票データのたまる数に制限はない。 ・１件の伝票データの処理時間は、平均Ｔ秒の指数分布に従う。

ア ３３ イ ５０ ウ ６７ エ ８０

解答 イ

解説 まず、待ち行列モデル（Ｍ／Ｍ／１モデル）を以下に図示します。 平均待ち時間Ｗは窓口利用率ρ×Ｔ／（１−ρ）となります。 今ＷはＴ以上であるとされるので、Ｔ≦ρ×Ｔ／（１−ρ）より、１≦ρ／（１−ρ）となり、１−ρ＝ρによりρ＝１／２が導けます。

問３２ １台のＣＰＵの性能を１とするとき、そのＣＰＵをｎ台用いたマルチプロセッサの性能Ｐが で表されるとする。ここで、ａはオーバヘッドを表す定数である。例えば、ａ＝０．１、ｎ＝４とすると、Ｐ≒３なので、４台のＣＰＵからなるマルチプロセッサの性能は約３倍になる。この式で表されるマルチプロセッサの性能には上限があり、ｎを幾ら大きくしてもある値以上には大きくならない。ａ＝０．１の場合、その値は幾らか。

ア ５ イ １０ ウ １５ エ ２０

解答 イ

解説 ａ＝０．１を代入し、式を展開するとｎ／（１＋０．１ｎ−０．１）となります。定数部分はｎが非常に大きくなると無視して近値しても影響がなくなります。つまり、Ｐ≒ｎ／０．１ｎとみなすことができます。つまり、ｎを十分に大きくするとＰ≒１０に収束するといえます。

問３３ 図のように、１台のサーバ、３台のクライアント及び２台のプリンタがＬＡＮで接続されている。このシステムはクライアントからの指示に基づいて、サーバにあるデータをプリンタに出力する。各装置の稼働率が表のとおりであるならば、このシステムの稼働率を表す計算式はどれか。ここで、クライアントは３台のうち１台でも稼動していれば正常とみなし、プリンタは２台のうちどちらかが稼動していれば正常とみなす。

ア ａｂ3ｃ2 イ ａ（１−ｂ3）（１−ｃ2） ウ ａ（１−ｂ）3（１−ｃ）2 エ ａ（１−（１−ｂ）3）（１−（１−ｃ）2）

解答 エ

解説 まず、稼働率Ａのシステムの直列と並列の稼働率の式を下にまとめます。 直列：Ａ×Ａ＝Ａ2 並列：１−（１−Ａ）×（１−Ａ）＝１−（１−Ａ）2 このシステムは、サーバとクライアントの集合とプリンタの集合の直列と見ることがきます。そして、クライアントの集合は３台の並列接続、プリンタの集合は２台の並列接続と見ることができます。よって、ａ×プリンタの集合稼働率×サーバの集合の稼働率＝ａ×（１−（１−ｂ）3）×（１−（１−ｃ）2）となり、選択肢エが正解となります。

問３５ コンピュータシステムのライフサイクルを故障の面から、偶発故障期、初期故障期、磨耗故障期の三つの期間に分割するとき、適切な記述はどれか。

ア 偶発故障期に不良品が十分除去されていれば、磨耗故障期では、まれにしか故障が発生しない安定した時期が迎えられる。 イ 時間とともに初期故障は増大するので、できるだけ初期故障期を短く済ませて、早く偶発故障期を迎えることが重要である。 ウ システムの故障率が増大する初期故障期と減少する磨耗故障期の繰返しの後に、一定の故障が発生する安定的な偶発故障期を迎える。 エ システムを故障ないし長い時間動かすためには、偶発故障期に定期点検で部品を交換することによって、磨耗故障期を迎える時期を遅れさせることが重要である。

解答 エ

解説 まずは、システムのライフサイクルを時間と故障率で表現したバスタブ曲線を以下に示します。 システムのライフサイクルは、導入時はトラブルや障害が多発しその後落ち着いていきます。その後安定した時期では偶発的な故障のみが発生し、壊れて使えなくなる頃に故障が増え始めます。 選択肢ア：偶発故障期に不良が除去されても、年数劣化が主な原因の磨耗故障期の故障減少にはあまり関係がありません。 選択肢イ：初期故障は、時間と共に減少していきます。 選択肢ウ：初期故障期と磨耗故障期は順に推移するもので、繰返し発生するわけではありません。