実践問題
解答＆解説は第1問から第10問までを列挙しています。
まず問題を解いてから解答&解説を見ることを推奨します。
第1問
あるCPUで，1つのプロセスがCPUを独占しないようにプリエンプティブなスケジューリングを採用している。
この方式の特徴として最も適切なものはどれか。
- 実行中プロセスは自発的にCPUを解放するまで切替わらない
- OSが一定時間ごとに実行プロセスを切り替えることができる
- 入出力処理中のみプロセス切替が発生する
- バッチ処理専用で利用される
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第2問
ページング方式の仮想記憶において，ページフォールトが多発するとスループットが著しく低下した。
この現象として最も適切なものはどれか。
- スワッピング
- フラグメンテーション
- スラッシング
- デッドロック
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第3問
次の資源割当状態において，デッドロック発生条件として不足しているものはどれか。
- 資源は排他的に使用される
- 資源を保持したまま別資源を要求する
- 資源は強制解放できない
- 相互排他
- 循環待ち
- 占有待ち
- 非プリエンプション
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第4問
ラウンドロビン方式で，タイムクォンタムを極端に短く設定した場合の影響として最も適切なものはどれか。
- コンテキストスイッチのオーバーヘッドが増加する
- 応答時間が著しく悪化する
- スループットが必ず向上する
- プリエンプションが発生しなくなる
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第5問
マルチプログラミング環境で，CPU使用率向上の主な理由として最も適切なものはどれか。
- 複数CPUを自動追加するため
- 入出力待ち時間中に別プロセスを実行できるため
- キャッシュメモリ容量が増加するため
- 仮想記憶が不要になるため
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第6問
TLB（Translation Lookaside Buffer）の役割として最も適切なものはどれか。
- ファイル内容を高速化するキャッシュ
- 仮想アドレスから物理アドレス変換結果を高速参照する
- CPU命令を並列実行する
- プロセス優先度を保持する
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第7問
次のプロセス状態遷移図において，
「実行状態 → 待ち状態」への遷移原因として適切なものはどれか。
- タイムクォンタム満了
- 入出力要求
- プロセス生成
- ページ置換完了
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第8問
セマフォを利用した排他制御について，P操作とV操作の説明として適切なものはどれか。
- P操作は資源解放，V操作は資源獲得
- P操作はカウンタ増加，V操作は減少
- P操作は資源獲得要求，V操作は資源解放
- P操作もV操作も割込み禁止のみを行う
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第9問
ファイルシステムにおいてジャーナリング機能を採用する主目的として最も適切なものはどれか。
- ファイル圧縮率向上
- 障害発生時の整合性回復を容易にする
- メモリ使用量削減
- アクセス権限を暗号化する
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第10問
優先度順スケジューリングにおいて，低優先度プロセスが長時間実行されない現象を何というか。
- スラッシング
- フラグメンテーション
- スタベーション
- スプーリング
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解答&解説
解答：第1問
正解：2
プリエンプティブ方式ではOSが強制的にCPUを切り替えられる。
代表例：
- ラウンドロビン
- 優先度方式
対して非プリエンプティブ方式では自発的解放が必要。
解答：第2問
正解：3
ページフォールト多発により，
ページ入替ばかり行ってCPUが仕事をしない状態をスラッシングという。
仮想記憶の頻出問題。
解答：第3問
正解：2
デッドロック成立条件（コフマン条件）は：
- 相互排他
- 占有待ち
- 非プリエンプション
- 循環待ち
問題文では循環待ちのみ不足。
解答：第4問
正解：1
タイムクォンタムが短すぎると，
頻繁なコンテキストスイッチ発生。
結果：
- CPUオーバーヘッド増加
- 実効性能低下
になる。
解答：第5問
正解：2
マルチプログラミングでは，
あるプロセスがI/O待ち中に別プロセス実行可能。
これによりCPU遊休時間を減らせる。
解答：第6問
正解：2
TLBはアドレス変換表キャッシュ。
仮想→物理変換高速化に使われる。
TLBヒット率は性能に直結。
解答：第7問
正解：2
実行状態→待ち状態は，
I/O待ちなどでCPU使用継続できない場合。
一方：
- タイムクォンタム満了 → 実行可能状態
- プロセス生成 → 新規生成
である。
解答：第8問
正解：3
セマフォ：
- P操作(wait)：資源獲得要求
- V操作(signal)：資源解放
排他制御の超頻出事項。
解答：第9問
正解：2
ジャーナリングは更新履歴を先に記録する。
障害時：
- ログを参照
- 整合性回復
できるため，
fsck時間短縮にもつながる。
fsck
LinuxやUNIX系システムでファイルシステムの整合性を検査・修復する標準コマンドです。
解答：第10問
正解：3
高優先度ばかり実行され，
低優先度が永久に近く待たされる現象。
これをスタベーション（飢餓）という。
高難易度で重要な頻出ポイント
- スラッシング
- TLB
- デッドロック4条件
- コンテキストスイッチ
- セマフォ
- 優先度逆転・スタベーション
- 仮想記憶
- ページ置換
- スケジューリング
- ジャーナリング
特に：
「状態遷移」
「スケジューリング」
「仮想記憶」
は午後問題でも頻出。
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