平成１９年度 秋期 ソフトウェア開発技術者試験 問２１−４０ 解答編

ソフ開

（ソフトウェア開発技術者試験）

問２６ 三つのタスクＡ〜Ｃの優先度と各タスクを単独で実行した場合のＣＰＵと入出力装置（Ｉ／Ｏ）の動作順序と処理時間は、表のとおりである。Ａ〜Ｃが同時に実行可能状態になって３ミリ秒経過から７ミリ秒間のスケジューリングの状況を表したものはどれか。ここで、Ｉ／Ｏは競合せず、ＯＳのオーバヘッドは考慮しないものとする。また、表の（ ）内の数字は処理時間を表すものとし、解答群の中の“待ち”は、タスクが実行可能状態にあり、ＣＰＵの割当て待ちであることを意味する。

解答 ウ

解説 スケジュールをすべて図にするのが最も最適ですが、ここでは、タスクＡに注目して解答を導きます。タスクＡは最も優先度が高く、常にＣＰＵを利用することができ、Ｉ／Ｏが競合することがないということを考えるとタスクＡは以下のようになります。 時間０から２：ＣＰＵ 時間２から４：Ｉ／Ｏ 時間４から６：ＣＰＵ よって、これに合致する選択肢ウが正解となります。

問２７ 三つの資源Ｘ〜Ｚを占有して処理を行う四つのプロセスＡ〜Ｄがある。各プロセスは処理の進行に伴い、表中の数値の順に資源を占有し、実行終了時に三つの資源を一括して解放する。プロセスＡとデッドロックを起こす可能性のあるプロセスはどれか。

ア Ｂ，Ｃ，Ｄ イ Ｃ，Ｄ ウ Ｃだけ エ Ｄだけ

解答 イ

解説 データ更新中にデータを参照しようとすると、更新が失敗したり正しいデータが参照できなかったりします。よって、更新処理が完了するまで参照を待たせます。これを占有ロックといいます。また、データを読み出す場合に、書き換えられないようにかけるロックを共有ロックといいます。そして、ロックを互いにかけたまま処理が進まなくなる場合もあり、これをデッドロックといいます。デッドロックの例を下に示します。 それでは回答に移ります。 まず、プロセスＡは、Ｘ→Ｙ→Ｚの順に資源を確保します。 プロセスＢは、Ｚ→Ｙ→Ｘの順に資源を確保するので、プロセスＡがＸを確保しプロセスＢがＹを確保するとデッドロックとなります（ＹとＺでも発生する可能性があります） プロセスＣは、Ｚ→Ｘ→Ｙの順に資源を確保するので、プロセスＡがＸを確保しプロセスＢがＺを確保すると、プロセスＡがＹを確保した時点でデッドロックとなります。 プロセスＤは、プロセスＡと同じ順番に資源を確保するので、デッドロックは発生しません。 プロセスが一括で資源を解放するところに注意してください。

問２９ 密結合マルチプロセッサの性能が、１台当たりのプロセッサの性能とプロセッサ数の積に等しくならない要因として、最も適切なものはどれか。

ア 主記憶へのアクセスの競合 イ 通信回線を介したプロセッサ間の通信 ウ プロセッサのディスパッチ処理 エ 割込み処理

解答 ア

解説 まず、密結合マルチプロセッサと疎結合マルチプロセッサの概要図を以下にまとめます。 密結合マルチプロセッサでは、主記憶を共有するため、必要なデータが競合する可能性があり、他方が待たされることがあります。 これにより、プロセッサ数に完全には比例しない結果となります。 なお、プロセッサ数に比例するような性質をスケーラビリティといいます。

問３０ コンピュータシステムの構成の名称とその構成図の組合せのうち、適切なものはどれか。

解答 イ

解説 それぞれの選択肢のシステム構成を見ていきます。 選択肢ア：複数のＣＰＵからメモリとＯＳを共有する形態を密結合マルチプロセッサといいます。 選択肢イ：複数のＣＰＵがそれぞれメモリとＯＳを所有し、協調する形態を疎結合マルチプロセッサといいます。（正解） 選択肢ウ：ＯＳを２つ搭載した形態をデュアルブート（３つ以上はマルチブート）といいます。起動時にどのＯＳを起動するかを選択します。 選択肢エ：独立したシステムが、計算結果を照合する形態をデュアル構成といいます。 なお、 クラスタ構成は、複数のシステムが連結され（クラスタリング）大きな１つの塊のようなシステムを構成する形態をいいます。 デュプレックスシステムは、２組のシステムを準備し普段は片方が動作していますが、故障時にもう一方へ切り替える形態をいいます。

問３１ 複数台のＰＣで１台のプリンタを共有するシステムがある。このプリンタに対する平均印刷要求が毎分１回のとき、このプリンタの平均印刷時間（印刷を要求してから終了するまでの時間）は何秒か。ここで、プリンタは、平均が１５秒の指数分布に従う時間で印刷要求を処理するものとし、プリンタに対する印刷要求はポアソン分布に従うものとする。

ア １５ イ １８ ウ ２０ エ ３０

解答 ウ

解説 まず、問題で用いられているＭ／Ｍ／１モデルについて以下に図示します。 次に、重要な値について整理します。 平均到着間隔（Ｔａ） 平均サービス時間（Ｔｓ） とするとき、 平均到着率（λ＝１／Ｔａ）：単位時間当たりの処理要求数） 平均サービス率（μ＝１／Ｔｓ）：単位時間当たりのサービス可能数） 窓口利用率（ρ）＝λ／μ（＝λ×Ｔｓ） 行列の長さ（Ｌ）＝ρ／（１−ρ） サービスを受けるまでの平均待ち時間（Ｔｗ）＝Ｌ×Ｔｓ 自分を受け終わる応答時間（Ｔｑ）＝Ｔｗ＋Ｔｓ それでは、問題の応答時間を求めます。 平均到着間隔Ｔａ＝６０。平均サービス時間＝１５なので、窓口利用率ρ＝１５／６０＝０．２５となります。 そして、行列の長さＬ＝０．２５／（１−０．２５）＝１／３。平均待ち時間Ｗ＝１／３×１５＝５となり、最終的な応答時間Ｔｑは５＋１５＝２０秒となります。

問３２ 複数のクライアントから呼び出されるあるサーバのタスク処理時間は、タスクの多重度が２以下の場合、常に４秒である。このサーバのタスクに１秒間隔で４件の処理要求が到着した場合、すべての処理が終わるまでの時間はタスクの多重度が１のときと２のときとで、何秒の差があるか。

ア ６ イ ７ ウ ８ エ ９

解答 イ

解説 まず、多重度が１の場合は、４秒×４件＝１６秒となります。そして、多重度が２の場合は以下のようになります。 よって、９秒となり、１６−９＝７秒差があるといえます。

問３３ 三つの装置Ａ〜Ｃで構成されるシステムがある。三つの装置すべてが正常に稼動しないとシステムは機能しない。各装置のＭＴＢＦは表のとおりである。システム全体のＭＴＢＦは何時間か。

ア ３００ イ ６００ ウ ９００ エ １，１００

解答 ア

解説 故障率は、１／ＭＴＢＦによって、表すことができます。よって装置の故障率は以下のようになります。 装置３つが全て稼動している率は＝１−（１−装置Ａの故障率）×（１−装置Ｂの故障率）×（１−装置Ｃの故障率）となります。 しかし、ここでは、単位時間当たりに何回故障するかを考えることで回答を導くほうが簡単です。 装置Ａ：１８００時間で３回故障する。 装置Ｂ：１８００時間で２回故障する。 装置Ｃ：１８００時間で１回故障する。 よって、全体では、１８００時間で６回故障します。つまり、平均故障間隔ＭＴＢＦは１８００／６＝３００となります。

問３６ メインプログラムを実行した後、メインプログラムの変数Ｘ、Ｙの値は幾つになるか。ここで、仮引数Ｘは値渡し（call by value）、仮引数Ｙは参照呼出し（call by reference）であるとする。

解答 イ

解説 まず、値渡しの場合は、呼び出した関数側の変数（仮引数）へ値がコピーされて利用されるので、呼び出された側で値が書き換えられても呼び出した側の関数には反映されません。参照呼出しの場合は、アドレスが渡るので、呼び出された側で値が書き換えられた場合は、呼び出した側の値も書き換えられます。 ａｄｄ（２，２）がメインプログラムで実行され、Ｘ＝２＋２によりＸ＝４となります。つぎに、Ｙ＝４＋２によりＹ＝６となります。Ｘはメイン関数に反映されず、Ｙだけがメイン関数に反映されるので、Ｘは２のまま、Ｙは書き換えられた６となります。

問３９ ＤＦＤの説明はどれか。

ア 業務などの処理手順を流れ図記号を用いて視覚的に表現したもの イ システムの状態がどのように推移していくかを視覚的に表現したもの ウ 実体及び実体間の関連という概念を用いてデータの構造を視覚的に表現したもの エ 適用業務をデータの流れに注目して視覚的に表現したもの

解答 エ

解説 ＤＦＤ（Data Flow Diaglam）とは、データの源泉／データの流れ／プロセス／データストアなどを使って業務を視覚的にあらわした図です。

問４０ 次のＥ−Ｒ図の解釈として、適切なものはどれか。ここで、＊ ＊は多対多の関連を表し、自己参照は除くものとする。

ア 子組織の数より親組織の数が多い可能性がある。 イ 組織は２段階の階層構造である。 ウ 組織は必ず子組織をもつ。 エ 組織はネットワーク構造になっていない。

解答 ア

解説 ＊の多とは、０以上の複数という意味です。 選択肢ア：親１に対して、子が複数あることはありえます。（正解） 選択肢イ：再帰的な構造なので、２段階以上の階層構造もありえます。また、１段階構造の場合もありえます。 選択肢ウ：０以上なので、０の場合には子組織はもちません。 選択肢エ：親と子が多対多の関係なので、ネットワーク構造といえます。