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【応用情報技術者試験】割込み　実践問題10問

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

CPUがプログラム実行中に割込み要求を受け付けた際の動作として、最も適切なものはどれか。

  1. 現在実行中の命令を途中で破棄し、即座に割込み処理へ移行する
  2. 現在実行中の命令を完了後、必要な情報を退避して割込み処理へ移行する
  3. 主記憶上の全データを補助記憶へ退避後、割込み処理を開始する
  4. 割込み要求を受けた時点でOSを再起動する

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第2問

入出力制御において、DMA制御方式の特徴として適切なものはどれか。

  1. CPUが全データ転送を逐次実行する
  2. CPUを介さずDMAコントローラが主記憶と入出力装置間で転送を行う
  3. データ転送は必ずプログラム割込みで実施される
  4. DMAでは割込みは一切発生しない

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第3問

割込み優先制御に関する説明として、適切なものはどれか。

  1. 優先度の低い割込みが常に先に処理される
  2. 同時に複数の割込み要求が発生した場合、優先順位に従って処理される
  3. 割込み処理中は新たな割込み要求を永久に受け付けない
  4. 優先順位は利用者が毎回手動で設定する必要がある

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第4問

外部割込みに分類されるものはどれか。

  1. ゼロ除算例外
  2. 不正命令実行
  3. キーボード入力要求
  4. ページフォルト

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第5問

ネストされた割込み（多重割込み）が可能なシステムにおいて、発生し得る問題として最も適切なものはどれか。

  1. 主記憶が不要になる
  2. スタック領域の消費増加
  3. CPUクロック周波数の低下
  4. キャッシュメモリが使用不能になる

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第6問

割込みベクタ方式の説明として適切なものはどれか。

  1. 割込み発生時に乱数で処理番地を決定する方式
  2. 割込み要因ごとに対応する割込み処理ルーチンの先頭番地を保持する方式
  3. CPUが毎回主記憶全体を探索して処理位置を決定する方式
  4. すべての割込みを単一の処理ルーチンで実行する方式

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第7問

プログラム割込み（内部割込み）の例として適切なものはどれか。

  1. 電源異常通知
  2. タイマ割込み
  3. システムコール実行
  4. キーボード入力完了通知

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第8問

リアルタイムOSでタイマ割込みが重要となる主な理由はどれか。

  1. 補助記憶容量を増加させるため
  2. 一定周期でタスク切替や時間管理を行うため
  3. キャッシュヒット率を向上させるため
  4. 主記憶アクセス速度を向上させるため

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第9問

ポーリング方式と比較した割込み方式の利点として、最も適切なものはどれか。

  1. CPUが常時監視を続ける必要がなく、効率が向上する
  2. 入出力装置が不要になる
  3. 必ずリアルタイム処理になる
  4. データ転送速度が無限に向上する

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第10問

割込み処理中に保存・復元が必要となる情報として、最も重要なものはどれか。

  1. 実行中プログラムの状態情報（プログラムカウンタやレジスタ）
  2. 補助記憶装置の全内容
  3. BIOS設定値
  4. ディスプレイ解像度情報

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解答&解説

解答：第1問

解答：2

CPUは通常、現在実行中の命令を完了してから割込みを受け付ける。
その後、プログラムカウンタやレジスタ内容を退避して割込み処理へ移行する。

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解答：第2問

解答：2

DMA（Direct Memory Access）は、DMAコントローラがCPUを介さずにデータ転送を行う方式。
大量データ転送時のCPU負荷軽減が目的。

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解答：第3問

解答：2

複数の割込みが同時発生した場合、優先順位に基づいて高優先度から処理する。

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解答：第4問

解答：3

キーボード入力は外部装置からの要求なので外部割込み。

  • ゼロ除算
  • 不正命令
  • ページフォルト

は内部割込み（例外）。

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解答：第5問

解答：2

多重割込みでは、割込み発生ごとにCPU状態をスタックへ退避するため、スタック消費量が増える。

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解答：第6問

解答：2

割込みベクタ方式では、割込み番号ごとに割込み処理ルーチンの開始アドレスを保持する。

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解答：第7問

解答：3

システムコールはプログラム実行中にソフトウェア命令によって発生する内部割込み。

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解答：第8問

解答：2

タイマ割込みは、一定時間ごとのタスク切替やスケジューリング制御に利用される。

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解答：第9問

解答：1

ポーリングではCPUが定期監視する必要があるが、割込み方式では必要時のみCPUへ通知するため効率が高い。

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解答：第10問

解答：1

割込み後に元の処理へ復帰するため、PC（プログラムカウンタ）やレジスタ値などのCPU状態保存が必須。

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