● 2014 年度オペレーティングシステム問題 類似問題

● 100 点満点

● 2 枚目の解答用紙のみ記名して提出。

●持ち込み無し(注) 以下の問題で，同じアルファベットの空欄は同じ内容である (例えば m と m の内容は必ず同じ)。しかし，アルファベットの異なる空欄は，同じ内容かもしれないし，異なる内容かもしれない (例えば m と n は同じ内容かもしれないし，異なる内容かもしれない)。この問題はあくまで類似問題です。末尾の注意書きをよく読んで下さい。
ジアウトの回数を回答欄 k に書け。なお，下図下段の表は，答えを導くための補助と1. 計 4 問：(各 5 点計 20 点)
次のオペレーティングシステムに関する文において，空欄 a 〜d に入れる語として適して使用して良い。

切な語句・文章をそれぞれ回答欄 a 〜d に書け。

CPU がプログラムを実行しているときに，入出力装置の制御 LSI(以下，制御 LSI と略す) などから入出力に関する通知を受けるには aという仕組みを使う。 a には番号が有り，制御 LSI は自分が担当する入出力の種類によってこの a 番号を選んで使用する（例：キーボードから入力は 10 番，ネットワークからの入力は 20 番）。
a

制御 LSI が CPU に電気的なaる。

a信号を送ると，が発生すが発生すると，CPU はその時点で実行中だったプログラムをb は配列(表) になっており， a 番号ごとに対応する処理ルーチン (「 a処理ルーチン」「 a ハンドラ」などと呼ばれる) のメモリアドレスが格納されている。CPU は発生した a の番号に対応する「 a処理ルーチン」を実行する。一般には，CPU は「 a 処理ルーチン」の中で制御 LSI をコントロールして入出力処理を行うことになる (例：一時中断し，メモリの最初の部分にあるbを調べる。

キーボードから入力された文字をメモリの特定の場所に読み込む，ネッ
トワークからデータを受信してメモリの特定の位置に読み込む)。事前に

a「処理ルーチン」をメモリ上に読み込んだり，「bン」のメモリアドレスをこのように，

aaプログラム参照ページ

0実メモリ

00 ページ
1 ページ

1ページ

2ページ

2ページ

1234024304

12

ページイン

012

ページアウト4. 計 10 問：(各 2 点計 20 点)
次の記述において，空欄 l 〜u に入れる語として適切な語句を回答欄 l 〜u に書け。
資源を管理するデータ構造として代表的なものは，

llmやがある。

は各要素への平均的なアクセスは遅いが，あらかじめ管理する資源の上限数を確定できない場合やエントリの挿入削除が頻繁である場合でも著しい処理の遅れは起こらない。

aにはこのようにハードウェアが電気信号を CPU に送って起こ

cの他に，CPU がa

1ページ2 ページm

一方，す0ページ4ページ

処理ルーチ

は，ソフトウェアがハードウェアと通信を行う上でプログラム0ページ3ページへ登録したりするのは OS の仕事である。

不可欠な仕組みとなっている。

実メモリ

命令で自主的に起こすdがある。

入削除が頻繁である場合にも向かない。

後者は，オペレーティングシステムが用意したシステムコールをプログラム内から呼び出すときなどに使われる。

はエントリへ高速なランダムアクセスが可能であるが，あらかじめ管理する資源の上限数を確定できない場合には使用が難しく，エントリの挿命令実行部分 (俗にコアと呼ばれる) が一個しか無い CPU を一個のみ持つコンピュータであっても，同時に複数のプログラム (プロセス) を動作させることができる。これは，実際には複数のプロセスを非常に短い時間で切り替えながらなお，aとほぼ同じ仕組みだが，おもにエラーが起こった場合に発生する機構として例外がある。

実行しているためで，見かけ上同時に複数のプロセスが実行されているようになるわけである。実際に CPU によって実行されているプロセスは「ある」と言う。

2. 計 5 問：(各 4 点計 20 点)
次の仮想記憶に関する文において，空欄 e 〜i に入れる語として適切な語句・文章をき，マッピングテーブルは下図下段のようになっている。仮想メeには

gf

メガ個のブロックから構成され，各ブロックのバイトである。この仮想メモリアドレスは，実際h上のブロックの先頭からiバイト目のバイトのアドレスを表している。

no状態のプロセスが入出力機器からのデータ入出力を行おうとすると，たそのため，待たされずにデータ入出力を行えない場合は，OS は CPU の実行時間を無駄にしないようにそのプロセスの実行を中断し，実際に入出力が可能になるまでプロセスの状態をnp状態から状態に移す。

q(アルファベット三文字) から当該の入出力機器が実際にデータ入出力が可能になったことをrを通じて知らされた OS は，ps状態にあるプロセスをに戻す。このプロセスが実際にデータの入出力行えるのは，再びt状態状態になったときである。

lブロックの先頭からの位置
12ビット

ブロック番号
20ビット
仮想メモリ
アドレス状態にいていの場合は (CPU にとってみれば) 非常に長い時間待たされることになる。

下図のような，32 ビット仮想メモリシステムがある。このと大きさはn状態に移る準備が出来ている状態のプロセスを「状態にある」と言う。

それぞれ回答欄 e 〜i に書け。

モリ空間はn次にとnmを組み合わせたデータ構造が，のとき，同じ優先度のプロセスは同じごとにo状態のプロセス群から状態にすべきプロセスを選択するために用いられることがある。こulにまとめられ，プロセスの優先度の要素に繋がれる。

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

ブロック番号
実メモリ上にあるなら1
ディスク上にあるなら0マッピンッグ
テーブル

0123456789 1001011000101BaAdfC

EDcGe

実アドレスまたはディスクアドレス※小文字は実メモリ上のブロックのアドレスを表し，大文字はハードディスク内のブロックの位置を表す，)

5. 計 1 問：(10 点)
教科書 3 章 (p59-p81) までの内容で必ず１問でます。「表 (配列)」と「キュー (リスト)」，「ビットマップ管理法」と「リスト管理法」，「内部断片化」と「外部断片化」の特徴及び違いについてよく理解しておきましょう。

6. 計 1 問：(10 点)
教科書 4.1 節 (p84-p114) までの内容で必ず１問でます。特に，教科書 93 ページの図 4.1.2 で説明されている内容を把握しておくことが重要です。プロセスの各状態と，状態間の遷移を起こさせる原因，「プロセス優先度」「タイムスライス機能」「プ3. 計 2 問：(各 10 点計 20 点)
下図上段のようにプログラムに与えられた実メモリを 3 ページとする仮想記憶システリエンプション」などの重要な用語の意味をしっかり理解しておきましょう。

ムにおいて，大きさ 5 ページのプログラムが実行されたとき，ページアウトは何回発生するか。なお，プログラム実行時のページの読み込み順序は，0, 1, 2, 3, 4, 0, 2, 4, 3, 0, 4とする。また，ページが 1 回も使用されていないときは，ページ番号の若いページから利用するとする。LRU 方式 (「最後に使用されてから経過時間の最も長いページをページアウトする」方式) の場合に起こるページアウトの回数を回答欄 j に，FIFO
方式 (「最初にページインしたページをページアウト」する方式) の場合に起こるペー■注意■これはあくまで類似問題です。本試験では，内容はまったく同じものが出るわけではありませんし，穴埋めでは無く論述形式での解答になるかもしれません。また，この類似問題に出てない内容であっても試験範囲内の内容なら出題される可能性があります。

albmcndoepfqgrhsitjukvw