2008 年度オペレーティングシステム問題 95 点満点 持ち込み無し 2 枚目

● 2008 年度オペレーティングシステム問題 ● 95 点満点 ●持ち込み無し ● 2 枚目の解答用紙のみ記名して提出。
(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)。
1. 計 5 問：(各 5 点計 25 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 ∼e に入れる語として適
切な語句・文章をそれぞれ回答欄 a ∼e に書け。
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
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
a
ソフトウェアはハードウェアとの通信のために，
b
3. 計 2 問：(各 10 点計 20 点)
a
という仕組みを使用する。一般に，
や
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, 1, 4
は主にコン
ピュータシステム上の不具合やエラーの対処に利用され，例え
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
というような
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
はハードウェアとのデータ入出力
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
全般に利用される他，オペレーティングシステムが用意している
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
システムコールの呼び出しなどにも使われる。
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
c
ばたいていのコンピュータシステムでは
a
a
b
がある。一方，
a
b
や
にはレベルという考えがあり，レベルの高い
b
処理が行われているときは，それより低い
や
b
処理や
a
レベルの
して使用して良い。
は抑制され待たされる。CPU が実行
a
している処理のレベルが，待たされている
ベルよりも低くなったときに，待たされている
や
b
a
や
のレ
b
が実行されることになる。
‫ݶ‬ɅɆɎ
ȻɑȔɍɄ
ȾüȜ
ȾüȜ
ȾüȜ
ȾüȜ
ȾüȜ
ȾüȜ
この仕組みによって，特定の処理を優先して実行することがで
ȾüȜ
きる。しかし，レベルの高い処理が長時間続くと，レベルの低い
ȾüȜ
処理が長時間待たされてしまうことになり，無駄な待ち時間が発
生することによってシステム全体では処理効率が低下する問題が
考えられる。このような問題を解決する方法として，
d
とい
う方法がある。
どの
a
a
e
b
や
に対して，どのような処理をするかは，
b
や
e
と呼ばれるメモリ上の表を使用
して設定する。このような表の設定を行うのも，オペレーティン
グの役目の一つである。
ȻɑȔɍɄ‫࠸܈‬ȾüȜ
‫ݶ‬
Ʌ
Ɇ
Ɏ
ȾüȜ
ȾüȜ
ȾüȜ
ȾüȜȈɗ
ȾüȜȆȊȬ
4. 計 10 問：(各 3 点計 30 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。
2. 計 4 問：(各 5 点計 20 点)
次の仮想記憶に関する文において，空欄 f ∼i に入れる語として適切な語句・文章を
それぞれ回答欄 f ∼i に書け。
l
資源を管理するデータ構造として代表的なものは，
l
や
m
がある。
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，エントリの挿入削除が
m
下図のような，32 ビット仮想メモリアドレスがある。このと
頻繁である場合にも向かない。一方，
き，マッピングテーブルは下図下段のようになっている。各ブ
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
f
ロックの大きさは
スは，実際には
g
バイトである。この仮想メモリアドレ
上の
h
i
ブロックの先頭から
バ
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。しかも，
n
Ⱥɑȧȓ௲‫ڀ‬
ȷȧȬ
o
‫ݶ‬ɅɆɎࡕǜƳǼǛǺ
ȫȇȝȓࡕǜƳǼǛǺ
ɂȧȸɗȧȔ
ȪüȺɏ
$
C
#
F
H
%
'
&
E
)
G
‫ݶ‬ȆȭɐȝǯǐǠ
ȫȇȝȓȆȭɐȝ
ņࠞಐ‫ݐ‬Ǡ‫ݶ‬ɅɆɎࡕǟȺɑȧȓǟȆȭɐȝȃషLjä৏ಐ‫ݐ‬Ǡȳüȭȫȇȝȓୂǟ
áȺɑȧȓǟ̘ਜȃషNJä
m
を組み合
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。
q
領域の管理では，
速だが，
s
r
や
域を同じ大きさに等分して
q
という管理法がある。
断片化という問題が起こりやすい。
が起こりやすい。
t
q
管理法は，領
表で管理する。領域の確保や解放が非常に高
断片化がおこった場合には，
ことによって断片化を解消することが出来る。
Ⱥɑȧȓ௲‫ڀ‬
や
p
状態のプロセス群から次に
定長の部分領域に分割して管理することができるが，
φ॥ɅɆɎ
Ȇȭɐȝ
l
として使用するのに適している。
わせたデータ構造も，
Ⱥɑȧȓǟऔଌ
ƼǺǟ̘ਜ
ȷȧȬ
m
は先頭のエントリへのアクセスは瞬時に実行できるので，FIFO というアクセス
特性を持つ
イト目のバイトのアドレスを表している。
はエントリへの平均的なアクセス
r
管理法は，領域を不
t
u
断片化という問題
という作業を行う
a
i
b
j
c
k
l
d
m
n
o
p
q
e
r
f
s
g
t
h
u