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【応用情報技術者試験】システムの性能 実践問題10問(高難易度)

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のクロック周波数が2GHz、1命令当たり平均4クロック必要な場合、1秒間に実行できる命令数として最も適切なものはどれか。

  1. 2.0×109 命令
  2. 8.0×109 命令
  3. 5.0×108 命令
  4. 2.5×108 命令

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第2問

あるシステムで、CPU使用率が40%のときスループットが200件/秒であった。CPU使用率とスループットが比例すると仮定した場合、CPU使用率70%時のスループットはどれか。

  1. 280件/秒
  2. 300件/秒
  3. 350件/秒
  4. 400件/秒

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第3問

平均到着率が毎分24件、平均サービス率が毎分30件の待ち行列モデル(M/M/1)において、CPU利用率ρはいくらか。

  1. 0.4
  2. 0.6
  3. 0.8
  4. 1.25

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第4問

キャッシュメモリのヒット率が95%、キャッシュアクセス時間が2ns、主記憶アクセス時間が50nsの場合、平均アクセス時間として最も近いものはどれか。

  1. 2.0ns
  2. 4.4ns
  3. 6.8ns
  4. 9.5ns

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第5問

RAID5の特徴として適切なものはどれか。

  1. ミラーリングのみを行う
  2. パリティ分散によって耐障害性を持つ
  3. 冗長性が存在しない
  4. 1台故障で全データ消失する

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第6問

あるディスク装置で平均シーク時間8ms、平均回転待ち時間4ms、データ転送時間2msである。このディスク平均アクセス時間はどれか。

  1. 10ms
  2. 12ms
  3. 14ms
  4. 16ms

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第7問

レスポンスタイムの説明として最も適切なものはどれか。

  1. CPUが停止する時間
  2. 利用者要求から応答完了までの時間
  3. データ暗号化時間
  4. OS起動時間のみ

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第8問

スループット向上策として最も効果が期待できるものはどれか。

  1. ボトルネック部分を改善する
  2. 画面色を変更する
  3. ログを削除する
  4. ファイル名を変更する

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第9問

仮想記憶でスラッシングが発生する主な原因として適切なものはどれか。

  1. キャッシュヒット率向上
  2. ページフォールト多発
  3. CPUクロック向上
  4. ディスク容量増加

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第10問

Amdahlの法則において、処理全体のうち80%を5倍高速化した場合、システム全体の高速化倍率として最も近いものはどれか。

  1. 1.6倍
  2. 2.5倍
  3. 3.6倍
  4. 5.0倍

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解答&解説

解答:第1問

正解:3. 5.0×108 命令

計算:

命令実行数 = クロック周波数/1命令当たりクロック数

2×109 ÷ 4
= 5×108

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解答:第2問

正解:3. 350件/秒

比例計算:

200 × (70 ÷ 40)
= 350

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解答:第3問

正解:3. 0.8

利用率ρ:

ρ = 到着率/サービス率

24 ÷ 30 = 0.8

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解答:第4問

正解:2. 4.4ns

平均アクセス時間:

平均アクセス時間 = hTc + (1-h)(Tc+Tm)

= 0.95×2 + 0.05×52
= 1.9 + 2.6
= 4.5ns(約4.4ns)

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解答:第5問

正解:2. パリティ分散によって耐障害性を持つ

RAID5:

  • 高速
  • 耐障害性あり
  • パリティ分散

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解答:第6問

正解:3. 14ms

平均アクセス時間:

8 + 4 + 2 = 14ms

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解答:第7問

正解:2. 利用者要求から応答完了までの時間

ユーザ体感性能に直結。

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解答:第8問

正解:1. ボトルネック部分を改善する

性能改善では、
最も遅い部分の改善が重要。

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解答:第9問

正解:2. ページフォールト多発

ページ入替え過多で性能低下。

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解答:第10問

正解:2. 2.5倍

Amdahlの法則:

高速化倍率 = 1/{(1-P)+P/S}

P=0.8, S=5

= 1 / (0.2 + 0.16)
= 1 / 0.36
≈ 2.78

最も近いのは2.5倍。

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