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問題 |
解説 |
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【問１】
BCDコード（2進化10進符号）の100100010101は、10進数で幾らか |
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ANS：915
BCD(Binary Coded Decimal)コードは、10進数の各桁の数値（0〜9)を4ビットの2進数で表したコードのことです。
したがって、問題のBCDコードを先頭から4ビットごとに区切り、それぞれを10進数に変換すれば解答を求めることができます。
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| 【問２】
16進小数2A.4Cと等しいものはどれか。
〔手順〕
1.（ a ）→x
2. nを（ b ）,論理シフトする。
3. xをスタックにプッシュする。
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Ans：（ a ）→x
16進数1桁は2進数の4ビットに対応するため、まずは16進小数2A.4Cを2進小数に変換します。
さらに、変換した2進小数を各桁の重みの和で表すことによって解答を導きだすことができます。
※重みの和とは、0101を2の2乗＋2の0乗と表現することをいいます。
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【問３】
8進法で5けたのすべての自然数を2進法で表現するには，少なくとも何けた必要か |
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Ans：15
8進数5桁の最大値は8の5乗-1で表すことができます。
（最上位ビットが1だとマイナス値になってしまうので、1を引くことでプラスの最大値を求めることができます）
この8進数5桁の最大値を2進数で表したときの桁数をnとすると、
という不等式で表すことができます。つまり、解答を得るためにはこの不等式が成り立つ、最小のnを求めればよいのです。
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【問４】
関数eq ( X，Y )は，引数XとYの値が等しければ1を返し，異なれば0を返す。eq ( eq ( A，B )，eq ( B，C ) ) を呼び出したとき， 1が返ってくるための必要十分条件はどれか。 |
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Ans：(A=BかつB=C) 又は (A≠BかつB≠C)
関数eq ( eq ( A，B )，eq ( B，C ) )の値が1となるのは、引数eq ( A，B )とeq ( B，C )の値が等しいときということになります。
したがって、AとBが等しくかつ、BとCが等しいとき。
あるいは、AとBが等しくなくかつ、BとCも等しくないときのどちらかの条件を満たすものというのがわかります。
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【問５】
プロセッサを制御するために用いられるクロックに関する記述のうち，適切なものはどれか。 - 同じアーキテクチャのプロセッサであれば，クロック周波数の高いものほど単位時間当たりの実行命令数は多い。
- クロック周波数の逆数は，1秒間に実行できる命令数と等しい。
- プログラムが全く実行されていないときは，クロックは停止している
- 命令フェッチから命令実行までの一連の処理は，1クロックで実行される。
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Ans：1.同じアーキテクチャのプロセッサであれば，クロック周波数の高いものほど単位時間当たりの実行命令数は多い
クロック（Clock)とは、コンピュータ内の動作のタイミングをとるために、一定の周期で信号を出力する装置をいいます。
一般的にこのクロックの周期が短ければ、コンピュータの動作は速くなり、クロック周波数（1秒間に出力されるクロック信号数）が
高いほど単位時間当たりの実行命令数は多くなります。
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【問６】
処理装置の動作クロック周波数が200 MHzのパソコンがある。1命令の実行に平均して5クロック必要なとき，このパソコンの平均命令実行時間は何マイクロ秒か。 |
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Ans：0.025
クロック周波数が200MHzということは、1秒間にクロック信号が200,000,000個出力されることにまります。
1命令当たり、このクロック信号を5個使用するということは1秒当たり、40,000,000(=200,000,000/5)命令実行できることがわかります。
今回の問題では、1命令当たりの実行時間をマイクロ秒で求めなくてはなりません、
1秒は1,000,000マイクロ秒ですから、1,000,000マイクロ秒/40,000,000命令で求めることができます。
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【問７】
キャッシュメモリのアクセス時間が主記憶装置のアクセス時間の1／30で，ヒット率が95％のとき，実効メモリアクセス時間は，主記憶装置のアクセス時間の約何倍になるか。 |
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Ans：0.08
主記憶装置のアクセス時間が分からないのでTとすると、ヒット率95%（＝NFP 5%）のときの実効メモリアクセス時間は、(T/30)×0.95+T×(1-0.95)で求めることができます。このときの、T/30とはキャッシュメモリのアクセス時間を指します。
この計算式を解くと約0.08Tとなり、実行メモリアクセス時間は、主記憶装置のアクセス時間Tの約0.08倍であることがわかります。
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【問８】
メモリの誤り制御方式で，自動訂正機能に採用されているものはどれか。 |
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Ans：ハミングコード
メモリの誤り制御に用いられ、2ビットの誤り検出と1ビットの誤り訂正機能をもったものをハミングコード（ハミング符号）といいます。
また、ハミングコードでは誤りビットの訂正を行えるように、情報ビット数nを2のX乗で表現したとき、
X+1ビットの検査ビットが必要となります。
例）情報ビットが8ビットのとき、2のX乗のXは3となり、3+1の4ビットが検査ビットの数になります。
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【問９】
DVDに関する記述のうち，適切なものはどれか。 - CD-ROM装置で読取り可能である。
- 片面2層記録方式の場合，最大記憶容量はCD-ROMの約4倍である。
- 再生専用型，追記型，書換え型の3種類がある。
- データの記録には，光と磁気を併用する。
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Ans：3.再生専用型，追記型，書換え型の3種類がある
DVD(Digital Versatile Disc)は、2時間程度の動画や、音声などのデータを記憶するための光ディスクのことです。
現在、再生専用型のDVD-ROM、追記型のDVD-R、書き換え可能型のDVD-RAMの3種類があります。
また、DVDの特徴としては以下のこともあげられます。
・DVD専用の再生装置が必要
・DVD-ROMの片面2層記録方式の記憶容量は8.5Gバイト（CD-ROMの約12倍）
・データの記録には、レーザビームを用いて記録面の分子配列を変化させる
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【問10】
データ転送速度が27 Mバイト／秒のPCカードで，640×480ドットの解像度の画像は， 1秒間に約何枚送れるか。ここで，画像1ドットは24ビットで表すものとし，1 Mバイトは1,024 kバイト， 1 kバイトは1,024バイトとする。 |
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Ans：30
画像1ドットは24ビット(3バイト)で表されるので画像1枚は、480×640×3＝921,600バイトとなります。
これを、1kバイト＝1,024バイトとして表すと、921,600/1,024＝900kバイトとなります。
したがって、データ転送速度が27Mバイト/秒のPCカードでは、27×1024kバイト/900kバイト≒30（小数点以下切捨て）となり、1秒間に約30枚送れることになります。
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【問11】
USBの特徴に関する記述として，適切なものはどれか。 - 音声や映像など，リアルタイム性の必要なデータ転送に適した高速な転送方式を採用している。
デイジーチェーンやツリー構造での接続が可能で，ホストとなるパソコンがなくても接続できる。 - 周辺機器はホストとなるパソコンを通じて接続される。複数のデータ転送モードがあり，
一般にプリンタやスキャナはフルスピードモードで，キーボードやマウスはロースピードモードで使用される。 - シリアルインタフェースであり，元来はモデムを接続する規格であったが，
パソコンと周辺機器を接続することにも使われる。 - パソコンなどの小型コンピュータと，ハードディスク，レーザプリンタなどの周辺機器を接続する
パラレルインタフェースである。
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Ans：2.周辺機器はホストとなるパソコンを通じて接続される。複数のデータ転送モードがあり， 一般にプリンタやスキャナはフルスピードモードで，キーボードやマウスはロースピードモードで使用される。
USBは、キーボートやマウス、スキャナなどの入出力装置とパソコンとの接続を行うシリアルインターフェースのことです。
特徴としては、最大127台の周辺機器をツリー状に接続することができます。
また、最大12Mビット/秒のフルスピードモードと1.5M/秒のロースピードモードの二つの転送モードをサポートしています。
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【問12】
レーザプリンタの性能を表す指標として，最も適切なものはどれか。 - 1インチ（2.54 cm）当たりのドット数と1分間に印刷できるページ数
- 1文字を印字するのに使われる縦横のドット数と1秒間に印字できる文字数
- 印字する際の行間隔と1秒間に印字できる行数
- 印字する際の文字の種類と1秒間に印字できる文字数
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Ans：1. 1インチ（2.54 cm）当たりのドット数と1分間に印刷できるページ数
レーザプリンタは、印刷イメージを感光ドラムに貼り付け、レーザ光線を当てることで紙に転写するページプリンタのことをいいます。
特徴は以下の通りです。
・文字の大きさや印字の行間を自由に選定できる。
・図形や画像などの印字も可能。
・騒音が少なく、高速印刷ができる。
・印字品質が高い。
などがあげられます。
また、レーザプリンタの印字性能を表す単位として、
1分間に印字できるページ数（PPM:Pages Per Minute)
1インチ当りのドット数（dpi:dot per inch)があります。 |
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【問13】
プログラム割込みの原因となり得るものはどれか。 - 入出力動作が終了した。
- ハードウェアが故障した。
- プログラムで演算結果があふれた（オーバフローした）
- プログラムの実行時間が設定時間を超過した
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Ans：3.プログラムで演算結果があふれた（オーバフローした）
割り込みには大きく分類すると内部割込みと外部割込みに分類でき、以下の種類のものがあります。
内部割込み- プログラム割込み：プログラムの実行中に、0除算やオーバーフローなどで発生する割込み
- SVC(Super Visor Call)割込み：OSの制御プログラムに対して、入出力要求などのサービスを依頼したときに発生する割込み
外部割込み- 機械チェック割込み：ハードウェアの故障や電源異常で発生する割込み
- タイマ割込み：ある利用者のサービスが所定の時間を経過した時に発生する割込み
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【問14】
仮想記憶管理におけるページ置換えに関する記述のうち，LRU制御方式はどれか。
- 各ページに参照フラグと変更フラグを付加して管理し，参照なし，変更なしのページを優先して置き換える
- 主記憶にあるすべてのページを同一の確率でランダムに選択し，置き換える。
- 最も長い間参照されていないページを置き換える。
- 最も長い間主記憶にあったページを置き換える
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Ans：3.最も長い間参照されていないページを置き換える
LRU(Least Recently Used)制御方式とは、ページング方式において主記憶上の不要なページを追い出す際に、不要なページを決定するために用いるアルゴリズムのひとつです。
LRU制御方式では、もっとも長い間参照されていないページを不要なページとします。
このような、アルゴリズムをページリプレースメントアルゴリズムといい、LRUの他にもFIFO（最初にページインされたページから追い出す）法があります。
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【問15】
プロセスの相互排除（排他制御）に用いられるものはどれか。 |
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Ans：セマフォ
排他制御は、セマフォと呼ばれる変数を使って実現しています。
ここでは、'0'と'1'の2値だけを使用する2値セマフォを使用して説明します。
通常セマフォの値は'1'であり、これはアンロック（資源を使用できる）状態を表しています。あるプロセスが資源を使用するとき、P操作と呼ばれる作業が行われます。P操作はセマフォの値を-1します。このセマフォの値が'0'の状態をロック（他のプロセスが資源を使用できない）状態といいます。
また、このプロセスが資源を解放するときは、V操作と呼ばれる作業を行います。このV操作は、セマフォの値を+1します。これにより、セマフォの値は'1'となり再び資源を利用できる状態になります。
このように、セマフォと呼ばれる変数の値をP,V操作で変えることによって、排他制御を実現しています。 |
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【問16】
システムが単位時間内にジョブを処理する能力の評価尺度はどれか。 |
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Ans：スループット
解答群の用語について説明します。
MIPS（Million Instructions Per Second)値：プロセッサが1秒間に実行できる命令数を100万単位で表した数値のことです。
応答時間（レスポンスタイム）：オンライン処理において、データをやコマンドを入力し終わってから、その結果が出始めるまでの時間をいいます。
スループット（仕事量）：コンピュータシステムが単位時間に処理できる仕事量のことです。
ターンアラウンドタイム：バッチ処理において、ジョブを投入してからそのすべての実行結果が得られるまでの時間のことです。
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【問17】
性能見積りを行う場合のメモリ使用率の算出に関する説明として，適切なものはどれか - OS，ユーザ空間ごとに，必要なメモリの総和と実搭載量から算出する。
- 加重平均ダイナミックステップ数とシステム全体の処理データ量から算出する。
- 処理モデルごとに，すべての回線を流れる電文の電文長と通信量から算出する。
- 処理モデルごとに，入出力レコードのサイズとアクセス回数から算出する。
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Ans：1.OS，ユーザ空間ごとに，必要なメモリの総和と実搭載量から算出する。
メモリの使用率とは、OS（制御プログラム）や応用プログラムが必要とするメモリの総和の搭載メモリに対する割合をいいます。
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【問18】
あるジョブのターンアラウンドタイムを解析したところ，1,350秒のうちCPU時間が2／3であり，残りは入出力時間であった。
1年後に，CPU時間はデータ量の増加を考慮しても，性能改善によって当年比80％に，入出力時間はデータ量の増加によって
当年比120％になることが予想されるとき，このジョブのターンアラウンドタイムは何秒になるか。ここで，待ち時間，オーバヘッドなどは無視する。 |
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Ans：1,260
あるジョブのターンアラウンドタイム1,350秒の内訳は、
CPU時間：1,350×（2/3）＝900秒
入出力時間：1,350×（1/3）＝450秒
となります。1年後にはCPU時間は当年比80%、入出力時間は120%と予想されるということなので、
CPU時間：900×0.8＝720秒
入出力時間：450×1.2＝540秒
となります。したがって、ターンアラウンドタイムは720＋540＝1,260秒となります。
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【問19】
スプーリング機能に関する記述として，適切なものはどれか。 - あるタスクを実行しているときに，入出力命令の実行によってCPUがアイドル状態になると，ほかのタスクにCPUを割り当てる。
- 実行中のプログラムを一時中断して，制御プログラムに制御を移す
- 主記憶装置と低速の入出力装置とのデータ転送を，補助記憶装置を介して行い，システム全体のスループットを高める
- 多数のバッファを含むバッファプールを用意して，主記憶にあるバッファをアクセスする確率を増やすことによって，アクセス時間を短縮する
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Ans：3.主記憶装置と低速の入出力装置とのデータ転送を，補助記憶装置を介して行い，システム全体のスループットを高める
スプーリングとは、制御プログラムのジョブ管理が管理している機能です。プリンタなどの低速な装置の影響を受けずに効率よく処理を行うために、入力ジョブやジョブの出力結果を、いったん、補助記憶装置に格納することで、周辺装置の動作を処理装置の動作と独立に並行して行わせることをいいます。
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【問20】
プログラムをロードして実行するとき，プログラムのロード位置に対応してプログラム内のアドレスを補正することを示す用語はどれか。 |
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Ans：再配置
相関係数は、2つの変数間の直線的関係の強さを表す値で、-1以上〜1以下の値をとります。
この値が負のときを「負の相関」、正のときを「正の相関」があるといいます。
また、値が-1のときには「負の完全相関」、0のときには「無相関」、+1のときには「正の完全相関」があるといいます。
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