令和元年度秋期 基本情報技術者試験 午前 問11～問15｜過去問解説
令和元年度秋期・基本情報技術者試験の午前問11～問15を解説します。再帰関数、CPU性能、割り込み処理、デイジーチェーン、RAIDの基礎を計算や図とともに確認します。
この記事について
2019年（令和元年度）秋期に実施された基本情報技術者試験 午前の問11～問15を扱う過去問解説です。現在の試験制度や出題形式とは一部異なりますが、コンピュータサイエンスの基礎学習には引き続き活用できます。
出典・引用について
問題文、選択肢および試験問題に含まれる図表は、独立行政法人情報処理推進機構（IPA）が公開している令和元年度秋期試験から引用しています。掲載にあたり、改行、表組み、全角・半角、画像配置などを調整している場合があります。問題の趣旨は変更していません。解説、補足、計算過程および当サイト作成の図は、工学じじいの縁側日記によるものです。
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R01基本情報技術者試験 秋期試験に挑戦
令和元年度 基本情報技術者試験 午前問題 問１１～問１５
令和元年度 基本情報技術者試験 午前問題 問１１
出典：令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問11
自然数(n)に対して、次の通りに再帰的に定義される(f(n))を考える。(f(5))の値はどれか。
(\begin{array}{ccccrlcc} f(n)& : & n\leqq 1 & then &return& 1 & else &return &n + f(n-1) \end{array})| ア | 6 | イ | 9 | ウ | 15 | エ | 25 |
|---|
解説
再帰関数の理解に関する問題です。
見たまま、書くと関数(f(n))は、
| \(n\leqq1\)の場合 | 1を返す |
|---|---|
| それ以外の場合 | \(n+f(n-1)\)を返す |
という関数です。慣れないと、関数が関数を返すってちょっと混乱しますよね(笑)
それでは解いていきます。
| 入力 | \(n\leqq1\) | return |
|---|---|---|
| \(f(5)\) | False | \(5+f(4)\) |
| \(f(4)\) | False | \(4+f(3)\) |
| \(f(3)\) | False | \(3+f(2)\) |
| \(f(2)\) | False | \(2+f(1)\) |
| \(f(1)\) | True | \(1\) |
総合すると
$ \begin{eqnarray*} f(5) &=& 5+f(4) = 5+ 4 +f(3) = 5+4+3+f(2) \ &=&5+4+3+2+f(1) = 5+4+3+2+1=15 \end{eqnarray*} $令和元年度 基本情報技術者試験 午前問題 問１２
出典：令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問12
１GHzのクロックで動作するCPUがある。このＣＰＵは、機械語の１命令を平均０．８クロックで実行できることがわかっている。このＣＰＵは1秒間に平均何万命令を実行できるか。
| ア | 125 |
|---|---|
| イ | 250 |
| ウ | 80,000 |
| エ | 125,000 |
解説
MIPS（ミプス）＝100万命令毎秒（million instructions per second、1秒間に何百万個の命令が実行できるか）を求める問題の仲間です。
MIPSは秒間当たり何（百万命令）が実行できるか？ですが、問題では、平均何万命令を実行できるか、になっています。単位がちょっと違うんですね。
情報として、1命令あたり 0.8 クロックで実行できることがわかっています。
１命令：0.8 クロック ＝ (x)命令：1 クロック
より、1.25 命令/クロックが求められます。
後は、このＣＰＵのクロック周波数＝1秒間当たりのクロック数をかけてあげればいいですね。
ＣＰＵは 1 GHz = 1 × 1,000 × 1,000 × 1,000 Hz = 10億クロック/秒です。
したがって、
1.25 x 1000 x 1000 x 1000 命令/S = 1250000000 = 125000 (万）
が導かれるので、「エ」が正解
令和元年度 基本情報技術者試験 午前問題 問１３
出典：令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問13
メイン処理、及び表に示す2つの割り込みＡ、Ｂの処理があり、多重割込みが許可されている。割り込みＡ，Ｂが図のタイミングで発生するとき、0ミリ秒から5ミリ秒までの間にメイン処理が利用できるＣＰＵ時間は何ミリ秒か。ここで、割り込み処理の呼び出し及び復帰に伴うオーバーヘッドは無視できるものとする。
\( \begin{array}{|c|c|c|} \hline 割り込み & 処理時間（ミリ秒）& 割り込み優先度 \\ \hline A & 0.5 & 高 \\ \hline B & 1.5 & 低 \\ \hline \end{array} \)
図：割り込み発生タイミング
| ア | 2 | イ | 2.5 | ウ | 3.5 | エ | 5 |
|---|
解説
割り込み処理の問題です。優先度の違う2つの割り込みが用意された処理系で、 割り込み中の割り込みが許可されています。
優先度の低い割り込みの処理時間中に、優先度の高い割り込みが実行されると、優先度の低いほうはいったん待機して、先に優先度の高い割り込み処理が終了するのを待つ。という仕組みです。
それを踏まえて、図を見てみると、
①優先度の低いＢが先に割り込みでメイン処理を中断させます。
②その1ミリ秒後に優先度の高い割り込みＡが発生します。
③割り込みＢは、割り込みＡが処理を終了するまでの０．５ミリ秒待機させられて、その後残りの0.5ミリ秒の割り込みを実行します。以下同様に考えていくと
メインで使える部分を数えてみると、2msなので、「ア」が正解
令和元年度 基本情報技術者試験 午前問題 問１４
出典：令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問14
次に示す接続のうち、デイジーチェーンと呼ばれる接続方法はどれか。
| ア | PCと接続機器とをRS-232Cで接続し、PCとプリンタとをUSBを用いて接続する。 |
|---|---|
| イ | Thunderbolt接続ポートが2口ある4Kディスプレイ2台を、PCのThunderbolt接続ポートから1台目のディスプレイにケーブルで接続し、さらに1台目のディスプレイと2台目のディスプレイとの間をケーブルで接続する。 |
| ウ | キーボード、マウス及びプリンタをUSBハブにつなぎ、USBハブとPCとを接続する。 |
| エ | 数台のネットワークカメラ及びPCをネットワークハブに接続する。 |
解説
デイジーチェーンの用語説明です。
そもそも、コスモスと、デイジーとマーガレットの区別がつかないのでちょっと難しいです。
冗談はさておきｗ
本物のデイジーチェーンが何なのか、わかれば想像で答えがわかる問題です。
図：デイジーチェーン
ヒナギクで作った花飾りの輪のことをデイジーチェーンというらしいですね。その状態で機器が接続されているのは？
いわゆる数珠つなぎに接続されているのは、「イ」なので、「イ」が正解
令和元年度 基本情報技術者試験 午前問題 問１５
出典：令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問15
RAIDの分類において、ミラーリングを用いることで信頼性を高め、障害発生時には冗長ディスクを用いてデータ復元を行う方式はどれか？
| ア | RAID1 | イ | RAID2 | ウ | RAID3 | エ | RAID4 |
|---|
解説
なんか、久々にRAID関連の用語に関する問題を見た気がする。。。
RAIDは複数ディスクを用いたデータ保存法です。その接続と冗長性の保持の仕方から種類が分かれています。
そのほか、ストライピングをミラーするRAID 0+1やミラーをストライピングするRAID 1+0などがある。
これをふまえて、問題を見てみると、ミラーリングしか書いてないのでＲＡＩＤ１＝「ア」が正解なのがわかります。
次回予告
今日も、まーったり何問かときました。こうしてみると、なんか、いつもと傾向が違う気がしますね。
少しでも、参考になればうれしいです。
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