基本情報技術者 科目A 想定問題集
コンピュータシステムの要点整理と想定問題
公式のシラバスの「テクノロジ系 大分類 2：コンピュータシステム（中分類 3〜6）」にあたる分野です。まず要点整理で全体をつかみ、下の演習で 58 問を 1 問ずつ解けます。答えると A〜D すべての解説が出ます。
この分野の小項目
- 3-1 プロセッサ（7 問） コンピュータの種類と構成、プロセッサのアーキテクチャ・構造・動作原理、性能指標（CPI・MIPS など）、高速化技術（パイプラインなど）、並列処理、マルチプロセッサシステムを理解し、担当する事項に適用する。
- 3-2 メモリと記録媒体（6 問） メモリの種類と特徴（DRAM・SRAM・フラッシュメモリなど）、主記憶装置とメモリシステムの構成、記憶階層（キャッシュメモリなど）、アクセス方式、容量と性能、記録媒体の種類と特徴を理解し、担当する事項に適用する。
- 3-3, 3-4, 3-5 バス・入出力デバイス・入出力装置（5 問） バスの種類・特徴・構成、代表的な入出力インタフェース（USB など）の種類と特徴、デバイスドライバの役割、入力装置・出力装置・補助記憶装置の種類と特徴を理解し、担当する事項に適用する。
- 4-1 システムの構成と信頼性設計（8 問） システムの処理形態・利用形態、代表的なシステム構成（デュアルシステム・デュプレックスシステムなど）、クライアントサーバシステム、Web システム、ストレージ（RAID など）、信頼性設計（フェールセーフなど）を理解し、担当する事項に適用する。
- 4-2 システムの評価指標（8 問） システムの性能（スループット・レスポンスタイムなど）、信頼性（MTBF・MTTR・稼働率など）、経済性を測るための考え方と評価指標、キャパシティプランニングの考え方を理解し、担当する事項に適用する。
- 5-1 オペレーティングシステム（7 問） OS の種類・特徴・機能・構成と、ジョブ管理、タスク管理（スケジューリング）、データ管理、入出力管理、記憶管理（仮想記憶・ページングなど）などの管理の仕組みを理解し、担当する事項に適用する。
- 5-2, 5-4, 5-5 ミドルウェア・開発ツール・OSS（6 問） ミドルウェアの役割と機能（シェル・API・ライブラリ・開発フレームワークなど）、開発ツールと言語処理ツール（コンパイラ・インタプリタなど）、オープンソースソフトウェアの種類・特徴・利用上の考慮点を理解し、担当する事項に適用する。
- 5-3 ファイルシステム（5 問） ファイルを階層化して管理する仕組み（ディレクトリ管理・パス名）、ファイルシステムの種類と特徴、ファイル編成とアクセス手法、バックアップ方式の種類と特徴を理解し、担当する事項に適用する。
- 6-1 ハードウェア（6 問） 電気・電子回路の考え方、機械の電子的な制御方法、構成部品の特性、論理設計（論理回路・フリップフロップなど）の基本的な留意事項、組込み機器における消費電力の重要性を理解する。
要点整理
プロセッサ
CPU の性能は「クロック ÷ CPI」で計算する
CPU は制御装置と演算装置からなり、命令を「取出し → 解読 → データの取出し → 実行」の順に処理します。次の命令の場所はプログラムカウンタが覚えています。
性能の計算では、まずクロック周波数から 1 秒間のクロック数を出し、1 命令あたりのクロック数（CPI）で割ります。2 GHz で CPI 4 なら、20 億 ÷ 4 ＝ 5 億命令で 500 MIPS です。
命令の種類ごとに CPI が違うときは、出現割合で重み付けした平均 CPI を使います（命令ミックス）。単純平均にしないのがよく出る落とし穴です。
パイプラインは命令の処理を段階に分け、少しずつずらして重ねて実行します。k 段で n 命令なら、乱れが無いとき k ＋（n − 1）クロックで終わります。
RISC は単純な命令でパイプラインと相性がよく、CISC は多機能な命令を持ちます。並列処理では、同じ計算を多数のデータにかける SIMD がよく問われます。
| 用語 | 意味 | 計算・覚え方 |
|---|---|---|
| CPI | 1 命令あたりの平均クロック数 | 出現割合 × CPI の合計 |
| MIPS | 1 秒間に実行する命令数（100 万単位） | クロック周波数 ÷ CPI ÷ 100 万 |
| パイプライン | 段階をずらして重ねる高速化 | k ＋（n − 1）クロック |
| SIMD | 1 命令で複数データを処理 | 画像処理・行列計算 |
メモリと記録媒体
記憶階層とキャッシュの計算
速いメモリは高く、安いメモリは遅いので、速さの違う記憶装置を組み合わせて階層にします。SRAM はリフレッシュが要らず速いのでキャッシュに、DRAM は安く大容量なので主記憶に使います。
実効アクセス時間は「キャッシュの時間 × ヒット率 ＋ 主記憶の時間 ×（1 − ヒット率）」です。逆に、目標の時間から必要なヒット率を求める問題も出ます。
キャッシュへの書込みは 2 通りです。ライトスルーは主記憶にも毎回書き、ライトバックは追い出すときだけ書き戻します。
メモリインターリーブは主記憶を複数のバンクに分けて並行にアクセスする方式です。フラッシュメモリを使う SSD では、ウェアレベリングで書込みを分散させ寿命を延ばします。
| 方式 | 主記憶への書込み | 向く場面 |
|---|---|---|
| ライトスルー | 毎回書く | 主記憶と内容を常にそろえたい |
| ライトバック | 追い出すときだけ書く | 書込みが多く、回数を減らしたい |
バス・入出力デバイス・入出力装置
バス・入出力・補助記憶の計算
バスの転送量は「バス幅（バイト）× 1 秒間の転送回数」で求めます。64 ビット幅なら 1 回に 8 バイトです。ビットとバイトの取り違えに注意します。
DMA は CPU を介さずに装置と主記憶の間で転送する方式で、CPU は転送中も別の処理を進められます。終わったことは割込みで知らせます。
プラグアンドプレイは接続した機器を OS が自動で認識・設定する機能で、ホットプラグは電源を入れたまま抜き差しできる機能です。USB は、どちらにも対応する代表的なシリアルインタフェースです。
画像のデータ量は「画素数 × 1 画素のビット数 ÷ 8」です。ハードディスクのアクセス時間は「平均シーク時間 ＋ 平均回転待ち時間（半回転）＋ データ転送時間」で求めます。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「3. バス」「4. 入出力デバイス」「5. 入出力装置」（IPA）
システムの構成と信頼性設計
システム構成と信頼性設計の選び分け
デュアルシステムは 2 組で同じ処理をして結果を照合し、デュプレックスシステムは主系が処理して待機系が控えます。クラウドの設計ではアクティブ-アクティブ構成とアクティブ-スタンバイ構成という言い方もします。
RAID は複数のディスクを 1 つにまとめます。RAID 5 はパリティ 1 台分で 1 台の故障に、RAID 6 はパリティ 2 台分で 2 台の同時故障に耐えます。
信頼性設計の考え方は名前と例を対で覚えます。故障時に安全側へ倒すフェールセーフ、機能を落として動き続けるフェールソフト、誤操作を防ぐフールプルーフです。
3 層クライアントサーバシステムでは、業務の処理手順をファンクション層に置きます。仮想マシンを止めずに別のサーバへ移すのがライブマイグレーションです。
| 方式 | 使える容量（n 台・1 台 C） | 同時に耐える故障 |
|---|---|---|
| RAID 0 | n × C | 0 台 |
| RAID 1（2 台） | C | 1 台 |
| RAID 5 | （n − 1）× C | 1 台 |
| RAID 6 | （n − 2）× C | 2 台 |
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 4「1. システムの構成」（IPA）／フォールト トレランスとストレージの効率（Microsoft Learn）／冗長性を設計するためのアーキテクチャ戦略（Microsoft Learn）
システムの評価指標
稼働率と性能の指標
稼働率は MTBF ÷（MTBF ＋ MTTR）です。運用記録から求めるときは、MTBF ＝ 動いていた時間 ÷ 故障回数、MTTR ＝ 修理時間 ÷ 故障回数です。
直列はすべてが動く必要があるので稼働率を掛けます。並列は「全部が止まる確率」を 1 から引きます。0.9 の 2 台並列なら 1 − 0.1 × 0.1 ＝ 0.99 です。
RASIS のうち、信頼性は MTBF、可用性は稼働率、保守性は MTTR が主な指標です。
性能の指標では、スループット・レスポンスタイム・ターンアラウンドタイムを区別します。能力を上げる方法には、台数を増やすスケールアウトと、1 台を強くするスケールアップがあります。
費用は導入費だけでなく運用費まで含めた TCO で比べます。必要な能力を見積もる活動がキャパシティプランニングです。
| つなぎ方 | 式 | 例（0.9 と 0.9） |
|---|---|---|
| 直列 | A × B | 0.81 |
| 並列 | 1 −（1 − A）×（1 − B） | 0.99 |
オペレーティングシステム
タスク管理と仮想記憶
タスクは実行状態・実行可能状態・待ち状態を行き来します。入出力が終わったタスクは、まず実行可能状態に戻り、CPU を割り当てられてから実行状態になります。
ラウンドロビンは決まった時間ずつ順番に CPU を割り当てます。プリエンプティブ方式では、優先度の高いタスクが来ると OS が実行中のタスクを中断させます。
割込みは、実行中のプログラムが原因の内部割込み（0 で割る・SVC など）と、装置などから届く外部割込み（入出力・タイマなど）に分けます。
仮想記憶では、主記憶に無いページを参照するとページフォールトが起きます。置換えは、最も長く使われていないページを追い出す LRU と、最も古く読み込んだページを追い出す FIFO が代表です。
ページの出し入れが多発して処理が進まない状態がスラッシングです。可変区画方式で空き領域が細切れになったら、コンパクションでまとめます。
| 置換え方式 | 追い出すページ |
|---|---|
| LRU | 最後に使ってから最も時間がたったページ |
| FIFO | 最も早く主記憶に読み込んだページ |
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）／優先度のスケジュール設定（Microsoft Learn）
ミドルウェア・開発ツール・OSS
言語処理ツール・ミドルウェア・OSS
コンパイラはまとめて翻訳し、インタプリタは 1 つずつ解釈しながら実行します。翻訳した部品を結びつけるのがリンカ、主記憶に読み込むのがローダです。
別の種類の CPU 向けの機械語を作るのがクロスコンパイラです。組込み機器の開発で使います。
シェルは利用者のコマンドを解釈して OS の機能を呼び出します。API はプログラムから OS などの機能を呼ぶ取り決めで、DLL は実行時に結びつけて共有するライブラリです。
OSS は利用条件をライセンスで確かめます。GPL はコピーレフト型で、改変版を配布するなら全体を GPL で提供し、ソースコードも渡します。配布しない社内だけの改変には、この条件はかかりません。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「2. ミドルウェア」「4. 開発ツール」「5. オープンソースソフトウェア」（IPA）／ダイナミック リンク ライブラリ（Microsoft Learn）／GNU General Public License version 3（Open Source Initiative）
ファイルシステム
パス指定とバックアップ方式
絶対パスはルートから、相対パスはカレントディレクトリから場所を表します。.. は 1 つ上、. は今のディレクトリです。
フルバックアップはすべてを取ります。差分バックアップはフル以降の変更を毎回すべて取り、増分バックアップは前回以降の変更だけを取ります。
復元に必要な回数を数える問題がよく出ます。差分ならフルと最新の差分の 2 回分、増分ならフルとその後の増分すべてです。
1 世代だけを上書きしていると、壊れたデータのバックアップしか残らないことがあります。世代管理で複数の時点に戻れるようにします。シンボリックリンクは別の場所のファイルを指し示す特別なファイルです。
| 方式 | 毎回取るデータ | 復元に使うもの |
|---|---|---|
| フルバックアップ | すべて | 最新のフル 1 回分 |
| 差分バックアップ | 直前のフル以降の変更すべて | フル ＋ 最新の差分 |
| 増分バックアップ | 前回のバックアップ以降の変更だけ | フル ＋ その後の増分すべて |
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「3. ファイルシステム」（IPA）／アーキテクチャの概要 - Azure Backup「バックアップの種類」（Microsoft Learn）／シンボリック リンク（Microsoft Learn）
ハードウェア
論理回路と組込み機器の制御
AND・OR・NOT を組み合わせて回路を作ります。AND の出力を反転させたのが NAND 回路で、入力がすべて 1 のときだけ 0 を出します。
半加算器では、和を排他的論理和で、桁上がりを AND で作ります。1 ビットを記憶する順序回路がフリップフロップで、レジスタや SRAM に使われます。
制御では、順序と条件に沿って工程を進めるシーケンス制御と、結果を測って目標との差を小さくするフィードバック制御を区別します。
PWM 制御はオンの時間の割合（デューティ比 ＝ オンの時間 ÷ 周期）で出力を調整します。FPGA は出荷後も回路の構成を書き換えられます。シラバスは、組込み機器の開発では消費電力が重要になることも理解するよう求めています。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 6「1. ハードウェア」（IPA）／Pulse Width Modulation (PWM) interface（Linux kernel documentation）
演習（58 問）
結果はこのブラウザに保存され、ハブの「自分の成績」と弱点モードに使われます。
第 1 問 / 58 問
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全問と解説の一覧
正解と解説は折りたたんであります。先に自分で考えてから開いてください。
全 58 問
プロセッサ
クロック周波数が 2 GHz の CPU で、1 命令の実行に平均 4 クロックかかる（CPI が 4）。この CPU の性能は何 MIPS か？
A. 0.5 MIPS B. 500 MIPS C. 2,000 MIPS D. 8,000 MIPS
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A（不正解）】 ？ 1 秒間に 50 万命令を実行する速さです。 2 ÷ 4 = 0.5 は単位をそろえていない。2 GHz は 1 秒間に 20 億クロックなので、20 億 ÷ 4 = 5 億命令になる。 【B（正解）】 ？ 1 秒間に 5 億命令を実行する速さです。 1 秒間のクロック数 20 億 ÷ CPI 4 = 5 億命令。MIPS は 100 万命令単位なので、5 億 ÷ 100 万 = 500 MIPS。 【C（不正解）】 ？ 1 秒間に 20 億命令を実行する速さです。 CPI が 1 のときの値である。1 命令に平均 4 クロックかかるので、さらに 4 で割る必要がある。 【D（不正解）】 ？ 1 秒間に 80 億命令を実行する速さです。 CPI は 1 命令あたりのクロック数なので、掛けるのではなく割る。2,000 ÷ 4 = 500 MIPS になる。
クロック周波数 1.6 GHz の CPU で、演算命令が 40%（CPI 2）、転送命令が 40%（CPI 5）、分岐命令が 20%（CPI 6）のプログラムを動かす。平均の性能は約何 MIPS か？
A. 約 270 MIPS B. 約 370 MIPS C. 400 MIPS D. 800 MIPS
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ 平均 CPI を 6 とした値です。 1,600 ÷ 6 ≒ 267 は、すべてが CPI 6 の場合である。出現割合で重みを付けた平均 CPI を使う。 【B（不正解）】 ？ 平均 CPI を約 4.3 とした値です。 （2 ＋ 5 ＋ 6）÷ 3 ≒ 4.33 で割ると約 369 になる。命令の出現割合が違うので、単純平均は使えない。 【C（正解）】 ？ 平均 CPI を 4 とした値です。 平均 CPI ＝ 0.4 × 2 ＋ 0.4 × 5 ＋ 0.2 × 6 ＝ 0.8 ＋ 2.0 ＋ 1.2 ＝ 4.0。1,600 ÷ 4.0 ＝ 400 MIPS。 【D（不正解）】 ？ 平均 CPI を 2 とした値です。 1,600 ÷ 2 = 800 は、すべてが CPI 2 の場合である。転送命令や分岐命令の重さが反映されていない。
CPU の中で、次に実行する命令が主記憶のどこにあるか（アドレス）を保持するレジスタはどれか？
A. 命令レジスタ B. アキュムレータ C. スタックポインタ D. プログラムカウンタ
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ 主記憶から取り出した命令そのものを入れておくレジスタです。 取り出した命令を解読するために保持する。次に実行する命令のアドレスは持たない。 【B（不正解）】 ？ 演算の結果を一時的にためておくレジスタです。 演算の途中結果や結果を入れる。命令の場所を指す役割は持たない。 【C（不正解）】 ？ スタック領域の一番上の位置を指すレジスタです。 サブルーチンの呼出しなどで使うスタックの位置を示す。次の命令の位置ではない。 【D（正解）】 ？ 命令アドレスレジスタとも呼ばれるレジスタです。 命令を取り出すたびに次の命令のアドレスへ進む。分岐命令を実行すると、分岐先のアドレスに書き換わる。
CPU が 1 つの機械語命令を処理する基本の順序として、適切なものはどれか？
A. 命令の取出し → 命令の解読 → データの取出し → 命令の実行 B. 命令の解読 → 命令の取出し → 命令の実行 → データの取出し C. データの取出し → 命令の取出し → 命令の解読 → 命令の実行 D. 命令の取出し → 命令の実行 → 命令の解読 → データの取出し
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A（正解）】 ？ 主記憶から命令を読むところから始まる順序です。 シラバスが示す実行手順のとおり。命令を読み、何をするか解読し、必要なデータを読んでから実行する。 【B（不正解）】 ？ 命令を解読するところから始まる順序です。 命令はまだ手元に無いので、取り出す前に解読はできない。データも実行の前にそろえる必要がある。 【C（不正解）】 ？ データを読むところから始まる順序です。 どのデータが要るかは命令を解読して初めて分かる。データの取出しは解読の後になる。 【D（不正解）】 ？ 命令を取り出した直後に実行する順序です。 解読しないと何を実行すればよいか分からない。実行は解読とデータの取出しの後になる。
組込み機器向けに、単純で長さのそろった命令を高速に実行し、パイプライン処理と相性のよいプロセッサを選びたい。この設計の考え方はどれか？
A. CISC B. RISC C. SIMD D. VLIW
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A（不正解）】 ？ 複雑で多機能な命令を数多く持つアーキテクチャです。 命令の長さや実行時間がばらつきやすく、マイクロプログラム制御で実現されることが多い。問題の条件とは逆である。 【B（正解）】 ？ 命令の種類を絞り、1 つ 1 つを単純にしたアーキテクチャです。 命令が単純で長さがそろうため、ワイヤドロジック制御で速く動き、パイプラインにも向く。 【C（不正解）】 ？ 1 つの命令で複数のデータを同時に処理する並列処理の方式です。 並列処理の分け方であり、命令をどう設計するか（RISC と CISC）とは別の考え方である。 【D（不正解）】 ？ 長い命令語に複数の操作を詰め、同時に実行する方式です。 同時に実行できる操作を 1 つの長い命令にまとめる高速化技術で、命令を単純で短くする考え方ではない。
1 命令を 5 つの段階に分け、各段階を 1 クロックで処理するパイプラインがある。分岐や待ちが起きないとき、20 命令を実行し終えるまでに何クロックかかるか？
A. 100 クロック B. 25 クロック C. 24 クロック D. 20 クロック
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ 1 命令あたり 5 クロックにあたる数です。 パイプラインを使わず、1 命令ずつ 5 クロックかけて順に処理した場合の値（5 × 20）である。 【B（不正解）】 ？ 1 命令あたり 1.25 クロックにあたる数です。 5 ＋ 20 は最初の命令を二重に数えている。最初の命令が終わった後に残るのは 19 命令である。 【C（正解）】 ？ 1 命令あたり 1.2 クロックにあたる数です。 最初の命令は 5 クロックで終わり、その後は 1 クロックごとに 1 命令ずつ終わる。5 ＋（20 − 1）＝ 24 クロック。 【D（不正解）】 ？ 1 命令あたり 1 クロックにあたる数です。 1 クロックに 1 命令ずつ終わる部分だけを数えている。最初の命令が 5 段階を通り抜けるまでの時間が抜けている。
画像のすべての画素に、同じ明るさ補正の計算を行う処理を速くしたい。この処理に最も向いている並列処理の方式はどれか？
A. MIMD B. SISD C. MISD D. SIMD
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ 複数の命令の流れで、複数のデータをそれぞれ処理する方式です。 別々の処理を並行して動かすのに向く方式である。全画素に同じ計算をするだけなら、命令は 1 つで足りる。 【B（不正解）】 ？ 1 つの命令の流れで、1 つのデータを順に処理する方式です。 並列処理をしない従来型の方式で、画素を 1 つずつ処理するため速くならない。 【C（不正解）】 ？ 複数の命令の流れで、1 つのデータを処理する方式です。 同じデータに別々の命令をかける方式で、多数の画素に同じ計算をする目的には合わない。 【D（正解）】 ？ 1 つの命令の流れで、複数のデータを処理する方式です。 1 つの命令で多数の画素に同じ演算を同時にかけられる。画像処理や行列計算のように、同じ計算を繰り返す処理に向く。
メモリと記録媒体
キャッシュメモリに多く使われ、高速でリフレッシュ動作が要らない一方、ビットあたりの価格が高い半導体メモリはどれか？
A. DRAM B. マスク ROM C. SRAM D. フラッシュメモリ
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ コンデンサに電荷をためて記憶するメモリです。 電荷が漏れるため定期的なリフレッシュが要る。安く大容量にしやすく、主記憶に使われる。 【B（不正解）】 ？ 製造時に内容を書き込み、後から書き換えられないメモリです。 読出し専用で、データを書き換える用途には使えない。キャッシュには向かない。 【C（正解）】 ？ フリップフロップ回路で記憶するメモリです。 リフレッシュが要らず高速だが、回路が複雑で高価になる。そのためキャッシュメモリに使われる。 【D（不正解）】 ？ 電源を切っても内容が残る、書き換えできるメモリです。 不揮発性で SSD や USB メモリに使われる。書込みが遅く、キャッシュの用途には向かない。
キャッシュメモリのアクセス時間が 5 ナノ秒、主記憶が 50 ナノ秒、ヒット率が 90% のとき、実効アクセス時間は何ナノ秒か？
A. 9.5 ナノ秒 B. 27.5 ナノ秒 C. 45.5 ナノ秒 D. 5.0 ナノ秒
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A（正解）】 ？ 主記憶の時間の約 5 分の 1 にあたる時間です。 0.9 × 5 ＋（1 − 0.9）× 50 ＝ 4.5 ＋ 5.0 ＝ 9.5 ナノ秒。キャッシュに無いときだけ主記憶の時間がかかる。 【B（不正解）】 ？ 2 つのアクセス時間のちょうど中間の時間です。 （5 ＋ 50）÷ 2 は、ヒット率が 50% の場合の値である。ヒット率 90% を反映していない。 【C（不正解）】 ？ 主記憶の時間の約 9 割にあたる時間です。 0.9 × 50 ＋ 0.1 × 5 と、掛ける相手を逆にしている。ヒットしたときに使うのはキャッシュの 5 ナノ秒である。 【D（不正解）】 ？ キャッシュのアクセス時間と同じ時間です。 ヒット率が 100% のときの値である。10% は主記憶まで読みに行くので、平均は 5 ナノ秒より長くなる。
キャッシュのアクセス時間が 10 ナノ秒、主記憶が 60 ナノ秒のシステムで、実効アクセス時間を 15 ナノ秒以下にしたい。ヒット率は最低何 % 必要か？
A. 75% B. 80% C. 85% D. 90%
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ 4 回に 3 回キャッシュにある割合です。 0.75 × 10 ＋ 0.25 × 60 ＝ 7.5 ＋ 15 ＝ 22.5 ナノ秒で、15 ナノ秒を超える。 【B（不正解）】 ？ 5 回に 4 回キャッシュにある割合です。 0.8 × 10 ＋ 0.2 × 60 ＝ 8 ＋ 12 ＝ 20 ナノ秒で、まだ 15 ナノ秒を超える。 【C（不正解）】 ？ 20 回に 17 回キャッシュにある割合です。 0.85 × 10 ＋ 0.15 × 60 ＝ 8.5 ＋ 9 ＝ 17.5 ナノ秒で、条件を満たさない。 【D（正解）】 ？ 10 回に 9 回キャッシュにある割合です。 ヒット率を h とすると 10h ＋ 60（1 − h）≦ 15 より 50h ≧ 45、h ≧ 0.9。0.9 × 10 ＋ 0.1 × 60 ＝ 15 ナノ秒で条件を満たす。
書込みの多い処理で、キャッシュから主記憶への書込み回数をできるだけ減らしたい。キャッシュの書込み方式として向いているものはどれか？
A. ライトスルー B. メモリインターリーブ C. ライトバック D. ディスクキャッシュ
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ キャッシュと主記憶の両方に、毎回書き込む方式です。 主記憶と内容が常にそろう利点はあるが、書込みのたびに主記憶へ書くので回数は減らない。 【B（不正解）】 ？ 主記憶を複数のバンクに分け、並行して読み書きする方式です。 主記憶へのアクセスを速くする方式であり、書込みの回数を減らす仕組みではない。 【C（正解）】 ？ まずキャッシュだけに書き、追い出すときに主記憶へ書き戻す方式です。 同じブロックへの書込みが何度あっても、主記憶へ書くのは追い出すときだけで済む。その間は主記憶と内容がずれる点に注意する。 【D（不正解）】 ？ 補助記憶装置とのやり取りのために置く記憶領域です。 ディスクへの読み書きを速くする仕組みで、CPU のキャッシュと主記憶の間の書込み方式ではない。
主記憶装置そのものの読み書きを速くしたい。連続したアドレスのデータを、複数のバンクから並行して読み出せるように配置する方式はどれか？
A. 仮想記憶 B. メモリインターリーブ C. ライトスルー D. ウェアレベリング
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A（不正解）】 ？ 補助記憶を使い、主記憶より大きな記憶空間を見せる仕組みです。 使える記憶空間を広げる仕組みであり、主記憶の読み書きを速くする方式ではない。 【B（正解）】 ？ インターリーブ（交互に配置する）という名の、主記憶のアクセス方式です。 連続したアドレスを別々のバンクに割り当て、並行してアクセスする。1 つのバンクの準備を待たずに次を読める。 【C（不正解）】 ？ キャッシュへの書込みと同時に主記憶にも書く方式です。 キャッシュの書込み方式であり、主記憶を複数のバンクに分ける考え方ではない。 【D（不正解）】 ？ 書込み先を分散させて、記憶素子の寿命を延ばす技術です。 フラッシュメモリの寿命のための技術で、主記憶を速くする方式ではない。
SSD の寿命を延ばすため、書込みが特定のブロックに集中しないよう、書込み先を全体に分散させる技術はどれか？
A. ストライピング B. ECC C. デフラグメンテーション D. ウェアレベリング
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ データを複数のディスクに分けて書く技術です。 複数のディスクに分散して速くする RAID 0 の技術で、1 台の SSD の中の寿命対策ではない。 【B（不正解）】 ？ 読み書きしたデータのビットの化けを見つけて直すための符号です。 誤りの検出と訂正のための符号であり、書込み先を分散させる仕組みではない。 【C（不正解）】 ？ ファイルの断片をまとめ直して並べる処理です。 ハードディスクで散らばったファイルを連続した領域に並べ直す処理で、書込みの集中を防ぐ技術ではない。 【D（正解）】 ？ 記憶素子の摩耗（ウェア）をならす、という意味の名前の技術です。 フラッシュメモリは書換え回数に限りがあるため、書込みを全体にならして特定のブロックが早く傷むのを防ぐ。
バス・入出力デバイス・入出力装置
大量のデータをディスクから主記憶へ転送する間も、CPU には別の処理を続けさせたい。CPU を介さずに装置と主記憶の間でデータを転送する方式はどれか？
A. DMA 方式 B. プログラム制御方式 C. ポーリング D. スプーリング
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A（正解）】 ？ 直接記憶アクセスと訳される転送方式です。 DMA コントローラが装置と主記憶の間の転送を受け持つ。CPU は転送の間も別の処理を進め、終わりは割込みで知る。 【B（不正解）】 ？ CPU が命令を実行して、データを順に転送する方式です。 転送そのものを CPU が行うため、大量のデータを送る間は CPU が転送に縛られる。 【C（不正解）】 ？ CPU が装置の状態を繰り返し確かめる方法です。 CPU が定期的に装置の様子を見に行くため、その分 CPU の時間を使う。転送を CPU から切り離す方式ではない。 【D（不正解）】 ？ 低速な出力をいったん補助記憶にためてから出力する仕組みです。 プリンタなど低速な装置の待ち時間を減らす OS の仕組みで、装置と主記憶の直接転送ではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「3. バス」「4. 入出力デバイス」「5. 入出力装置」（IPA）
新しいプリンタを USB でつなぐと、OS が機器を見つけて必要なデバイスドライバを組み込み、すぐ使える状態にした。この働きを表す機能はどれか？
A. ホットプラグ B. プラグアンドプレイ C. スプーリング D. DMA
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A（不正解）】 ？ 電源を入れたまま機器を抜き差しできる機能です。 電源を切らずにつなげることを指す。つないだ後に OS が機器を認識して設定する働きは別の機能である。 【B（正解）】 ？ 機器の検出と設定を OS が自動で行う機能です。 接続した機器を OS が見つけ、必要なデバイスドライバの組込みや設定まで自動で行う。利用者が手で設定しなくてよい。 【C（不正解）】 ？ 印刷データをいったんためてから出力する仕組みです。 印刷を待たずに次の作業へ進むための仕組みで、機器の認識や設定とは関係がない。 【D（不正解）】 ？ CPU を介さずに装置と主記憶の間で転送する方式です。 データ転送の方式であり、新しい機器を見つけて設定する機能ではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「3. バス」「4. 入出力デバイス」「5. 入出力装置」（IPA）
横 1,920 × 縦 1,080 画素で、1 画素を 24 ビットで表す画像を、圧縮せずに保存する。データ量は約何 M バイトか？（1 M バイト ＝ 10 の 6 乗バイト）
A. 約 2.1 M バイト B. 約 4.1 M バイト C. 約 6.2 M バイト D. 約 49.8 M バイト
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正解: C 【A（不正解）】 ？ 1 画素を 1 バイトとした値です。 1,920 × 1,080 × 1 ＝ 2,073,600 バイトは 8 ビットの場合である。24 ビットは 3 バイトにあたる。 【B（不正解）】 ？ 1 画素を 2 バイトとした値です。 1,920 × 1,080 × 2 ＝ 4,147,200 バイトは 16 ビットの場合である。 【C（正解）】 ？ 1 画素を 3 バイトとした値です。 24 ビット ＝ 3 バイト。1,920 × 1,080 ＝ 2,073,600 画素、× 3 ＝ 6,220,800 バイトで約 6.2 M バイト。 【D（不正解）】 ？ 1 画素を 24 バイトとした値です。 2,073,600 × 24 ＝ 49,766,400 はビット数である。8 で割ってバイトに直すと約 6.2 M バイトになる。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「3. バス」「4. 入出力デバイス」「5. 入出力装置」（IPA）
データバスの幅が 64 ビットで、100 MHz のクロック 1 回ごとに 1 回データを送るバスがある。1 秒間に送れる最大のデータ量は何 M バイトか？
A. 100 M バイト B. 800 M バイト C. 6,400 M バイト D. 12.5 M バイト
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正解: B 【A（不正解）】 ？ 1 回に 1 バイトを、1 秒間に 1 億回送るとした値です。 1 回の転送で送れるのはバス幅の 64 ビット ＝ 8 バイトである。1 バイトではない。 【B（正解）】 ？ 1 回に 8 バイトを、1 秒間に 1 億回送るとした値です。 64 ビット ÷ 8 ＝ 8 バイト。8 バイト × 1 億回（100 MHz）＝ 8 億バイト ＝ 800 M バイト。 【C（不正解）】 ？ 1 回に 64 バイトを、1 秒間に 1 億回送るとした値です。 64 × 1 億 ＝ 64 億はビット数（6,400 M ビット）である。バイトに直すには 8 で割る。 【D（不正解）】 ？ 1 回に 1 ビットを、1 秒間に 1 億回送るとした値です。 100 ÷ 8 ＝ 12.5 は、1 回に 1 ビットしか送らない場合にあたる。64 ビット幅のバスは一度に 64 ビットを送る。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「3. バス」「4. 入出力デバイス」「5. 入出力装置」（IPA）
回転速度 6,000 回転/分、平均シーク時間 8 ミリ秒、1 トラックの容量 100 k バイトのハードディスクがある。4 k バイトを読むときの平均アクセス時間は何ミリ秒か？
A. 5.4 ミリ秒 B. 13.0 ミリ秒 C. 13.4 ミリ秒 D. 18.4 ミリ秒
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正解: C 【A（不正解）】 ？ 回転待ち 5 ＋ 転送 0.4 の合計です。 回転待ち 5 ミリ秒と転送 0.4 ミリ秒だけを足している。ヘッドを目的のトラックへ動かす 8 ミリ秒が抜けている。 【B（不正解）】 ？ シーク 8 ＋ 回転待ち 5 の合計です。 シーク 8 ミリ秒と回転待ち 5 ミリ秒だけを足している。4 k バイトを読む転送時間 0.4 ミリ秒が抜けている。 【C（正解）】 ？ シーク 8 ＋ 回転待ち 5 ＋ 転送 0.4 の合計です。 1 回転 ＝ 60 秒 ÷ 6,000 ＝ 10 ミリ秒、平均回転待ち ＝ 10 ÷ 2 ＝ 5 ミリ秒。転送 ＝ 10 × 4 ÷ 100 ＝ 0.4 ミリ秒、合計 8 ＋ 5 ＋ 0.4 ＝ 13.4 ミリ秒。 【D（不正解）】 ？ シーク 8 ＋ 回転待ち 10 ＋ 転送 0.4 の合計です。 回転待ちは平均で半回転（5 ミリ秒）である。1 回転分の 10 ミリ秒を使うと 5 ミリ秒多くなる。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「3. バス」「4. 入出力デバイス」「5. 入出力装置」（IPA）
システムの構成と信頼性設計
2 組のコンピュータで同じ処理を同時に行い、結果を照合しながら動かす構成はどれか？ 片方が故障しても、もう片方で処理を続けられる。
A. デュアルシステム B. デュプレックスシステム C. シンプレックスシステム D. ロードシェアリングシステム
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正解: A 【A（正解）】 ？ 2 組の装置を、常に同時に動かす構成です。 2 組が同じ処理を並行して行い、結果を照らし合わせる。故障した側を切り離し、残りの 1 組で処理を続けられる。 【B（不正解）】 ？ 主系で処理し、待機系は故障に備えて控える構成です。 平常時に処理するのは主系だけで、結果の照合はしない。主系が故障したら待機系に切り替える。 【C（不正解）】 ？ 1 組の装置だけで処理する構成です。 予備を持たないため、故障すると処理が止まる。2 組で照合する構成ではない。 【D（不正解）】 ？ 複数の装置に処理を振り分けて負荷を分ける構成です。 処理を分担して全体の能力を上げる構成で、同じ処理をして結果を照合するものではない。
Web サーバを 2 台で冗長化する。平常時から 2 台の両方で要求を処理し、1 台が止まっても残りの 1 台で処理を続けたい。この構成はどれか？
A. アクティブ-アクティブ構成 B. アクティブ-スタンバイ構成 C. フェールソフト D. シンプレックスシステム
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正解: A 【A（正解）】 ？ 複数の系がすべて同時に処理を受け持つ構成です。 平常時から全台が処理するので資源を無駄にせず、1 台が止まっても残りが処理を引き継げる。 【B（不正解）】 ？ 1 台が処理し、もう 1 台は控えておく構成です。 平常時に処理するのは 1 台だけである。両方で要求を処理するという条件に合わない。 【C（不正解）】 ？ 故障した部分を切り離し、機能を落としてでも動き続ける考え方です。 設計の考え方の名前であり、2 台をどう動かすかという構成の名前ではない。 【D（不正解）】 ？ 1 組の装置だけで処理する構成です。 冗長化をしていない構成で、1 台が止まると処理も止まる。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 4「1. システムの構成」（IPA）／冗長性を設計するためのアーキテクチャ戦略（Microsoft Learn）
容量 2 T バイトのディスク 4 台で RAID 5 を組む。データ用に使える容量は何 T バイトか？
A. 2 T バイト B. 4 T バイト C. 6 T バイト D. 8 T バイト
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正解: C 【A（不正解）】 ？ ディスク 1 台分の容量です。 4 台すべてに同じデータを書くミラーリングの場合の値である。RAID 5 はパリティ 1 台分だけを使う。 【B（不正解）】 ？ ディスク 2 台分の容量です。 パリティを 2 台分とる RAID 6 や、2 台ずつミラーにする RAID 10 の場合の値である。 【C（正解）】 ？ ディスク 3 台分の容量です。 RAID 5 はデータとパリティを全ディスクに分散し、パリティにディスク 1 台分を使う。（4 − 1）× 2 ＝ 6 T バイト。 【D（不正解）】 ？ ディスク 4 台分の容量です。 冗長性を持たない RAID 0 の場合の値である。RAID 5 ではパリティの分だけ容量が減る。
ファイルサーバのディスク 6 台を 1 つにまとめる。どの 2 台が同時に故障してもデータを読み続けられ、容量の無駄はなるべく少なくしたい。どの方式が向いているか？
A. RAID 0 B. RAID 5 C. RAID 10 D. RAID 6
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正解: D 【A（不正解）】 ？ データを複数のディスクに分けて書く方式です。 ストライピングだけで冗長性が無く、1 台が故障しただけでデータを失う。 【B（不正解）】 ？ パリティを 1 台分持つ方式です。 同時に耐えられる故障は 1 台までである。2 台が同時に故障するとデータを復元できない。 【C（不正解）】 ？ 2 台ずつミラーリングし、その組をストライピングする方式です。 6 台では 3 組のミラーになり、使える容量は半分になる。同じ組の 2 台が壊れるとデータを失うので、どの 2 台でもよいとは言えない。 【D（正解）】 ？ パリティを 2 台分持つ方式です。 パリティを 2 つ持つので、どの 2 台が同時に故障しても読み続けられる。6 台なら 4 台分の容量を使え、RAID 10 より無駄が少ない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 4「1. システムの構成」（IPA）／フォールト トレランスとストレージの効率（Microsoft Learn）
鉄道の信号システムで、装置が故障したときは信号をすべて「止まれ」にして、列車を止める側に倒すよう設計した。この考え方はどれか？
A. フェールソフト B. フェールセーフ C. フールプルーフ D. フォールトアボイダンス
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正解: B 【A（不正解）】 ？ 故障した部分を切り離し、機能を落としてでも動き続ける考え方です。 処理を続けることを優先する考え方である。列車を止めて安全を守る設計とは目的が違う。 【B（正解）】 ？ 故障したときの止まり方を、危険の少ない側に決めておく考え方です。 故障しても事故につながらない状態（ここでは全信号を停止）に移す。安全を最優先する場面で使う。 【C（不正解）】 ？ 人が誤った操作をしても、危険や失敗が起きにくくする考え方です。 利用者の誤操作への対策であり、装置の故障時の動きを決める考え方ではない。 【D（不正解）】 ？ 部品の品質を上げるなどして、故障そのものを起こりにくくする考え方です。 故障を防ぐ考え方で、故障が起きた後にどちらへ倒すかを決めるものではない。
業務アプリで、データを一括で消すボタンは、確認欄にチェックを入れるまで押せないようにした。この設計の考え方はどれか？
A. フェールセーフ B. フォールトトレラント C. フェールソフト D. フールプルーフ
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正解: D 【A（不正解）】 ？ 故障したときの止まり方を、危険の少ない側に決めておく考え方です。 装置の故障への備えであり、利用者のうっかりした操作を防ぐ工夫とは違う。 【B（不正解）】 ？ 故障が起きても、全体として正常に動き続けるようにする考え方です。 装置を冗長化するなどして故障に耐える考え方で、操作ミスの防止が目的ではない。 【C（不正解）】 ？ 故障した部分を切り離し、機能を落としてでも動き続ける考え方です。 故障時に処理を続けるための考え方で、誤操作を防ぐ仕組みではない。 【D（正解）】 ？ 人が誤った操作をしても、危険や失敗が起きにくくする考え方です。 確認しないと押せないようにして、うっかりした削除を防いでいる。人の誤りを前提にした設計である。
販売管理システムを 3 層クライアントサーバシステムで作る。値引きの計算など、業務の処理手順を受け持つ層はどれか？
A. プレゼンテーション層 B. データベースアクセス層 C. ファンクション層 D. トランスポート層
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正解: C 【A（不正解）】 ？ 画面の表示と、利用者の入力を受け持つ層です。 利用者とのやり取りを担当する層で、業務の計算や判断は受け持たない。 【B（不正解）】 ？ データベースへの問合せと更新を受け持つ層です。 データの読み書きを担当する層で、値引きの計算のような業務の処理は受け持たない。 【C（正解）】 ？ アプリケーションサーバに置かれることが多い層です。 業務の処理手順（ビジネスロジック）を受け持つ。手順を変えても、利用者の端末のプログラムを配り直さずに済む。 【D（不正解）】 ？ 通信で、端末間のデータの届け方を受け持つ層です。 OSI 基本参照モデルの層の 1 つであり、3 層クライアントサーバシステムの層ではない。
仮想化基盤で物理サーバの保守を行う。動いている仮想マシンを止めずに、別の物理サーバへ移したい。使う機能はどれか？
A. スナップショット B. ライブマイグレーション C. スケールアップ D. ホットプラグ
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正解: B 【A（不正解）】 ？ ある時点の仮想マシンの状態を保存する機能です。 その時点の状態に戻すための記録であり、動いたまま別のサーバへ移す機能ではない。 【B（正解）】 ？ 動作中の仮想マシンを、別のホストへ移す機能です。 仮想マシンを止めずに別の物理サーバへ移せるので、利用者に停止を感じさせずに保守ができる。 【C（不正解）】 ？ 1 台の CPU やメモリを増やして処理能力を上げることです。 能力を上げる考え方であり、仮想マシンを別のサーバへ移す機能ではない。 【D（不正解）】 ？ 電源を入れたまま装置を抜き差しできる機能です。 装置の交換に使う機能で、仮想マシンを動かしたまま別のサーバへ移す仕組みではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 4「1. システムの構成」（IPA）／ライブ マイグレーションの概要（Microsoft Learn）
システムの評価指標
あるサーバのMTBFが 480 時間、MTTRが 20 時間である。このサーバの稼働率はいくらか？
A. 0.96 B. 0.04 C. 約 0.958 D. 24
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正解: A 【A（正解）】 ？ MTBF を、MTBF と MTTR の合計で割った値です。 稼働率 ＝ MTBF ÷（MTBF ＋ MTTR）＝ 480 ÷（480 ＋ 20）＝ 480 ÷ 500 ＝ 0.96。 【B（不正解）】 ？ MTTR を、MTBF と MTTR の合計で割った値です。 20 ÷ 500 ＝ 0.04 は、止まっている時間の割合（不稼働率）である。 【C（不正解）】 ？ MTBF から MTTR を引いて、MTBF で割った値です。 （480 − 20）÷ 480 ≒ 0.958 は式が違う。分母は動いている時間と止まっている時間の合計である。 【D（不正解）】 ？ MTBF を MTTR で割った値です。 480 ÷ 20 ＝ 24 は割合ではない。稼働率は 0 から 1 の間の値になる。
稼働率 0.9 の装置 2 台を並列に置き、どちらか 1 台が動いていればシステムが動くようにした。システム全体の稼働率はいくらか？
A. 0.81 B. 0.9 C. 0.99 D. 1.8
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ 2 台の稼働率どうしの積です。 0.9 × 0.9 ＝ 0.81 は、2 台とも動く必要がある直列の場合である。 【B（不正解）】 ？ 装置 1 台の稼働率と同じ値です。 並列にすると片方が止まっても動くので、1 台のときより稼働率は上がる。 【C（正解）】 ？ 1 から、2 台の不稼働率どうしの積を引いた値です。 2 台とも止まる確率は（1 − 0.9）×（1 − 0.9）＝ 0.01。1 − 0.01 ＝ 0.99 になる。 【D（不正解）】 ？ 2 台の稼働率どうしの和です。 0.9 ＋ 0.9 ＝ 1.8 は 1 を超えており、割合として成り立たない。
稼働率 0.9 の装置 A の後ろに、稼働率 0.8 の装置 B を 2 台並列にしたものを直列につないだ。B は 1 台動けばよい。システム全体の稼働率はいくらか？
A. 0.96 B. 0.864 C. 0.72 D. 0.576
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A（不正解）】 ？ 1 − 0.2 × 0.2 の値です。 B の部分は 1 −（0.2 × 0.2）＝ 0.96 になる。ここに装置 A の 0.9 を掛けるのを忘れている。 【B（正解）】 ？ 0.9 ×（1 − 0.2 × 0.2）の値です。 B の並列部分 ＝ 1 − 0.2 × 0.2 ＝ 0.96。A と直列なので 0.9 × 0.96 ＝ 0.864 になる。 【C（不正解）】 ？ 0.9 × 0.8 の値です。 0.9 × 0.8 ＝ 0.72 は、B が 1 台しかない場合である。並列による改善が入っていない。 【D（不正解）】 ？ 0.9 × 0.8 × 0.8 の値です。 0.9 × 0.8 × 0.8 ＝ 0.576 は、B が 2 台とも動く必要がある場合である。
あるシステムを 1,000 時間運用し、その間に故障が 4 回起きた。修理にかかった時間は合計 40 時間だった。このシステムのMTBFは何時間か？
A. 250 時間 B. 960 時間 C. 10 時間 D. 240 時間
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ 運用時間全体を、故障の回数で割った値です。 1,000 ÷ 4 ＝ 250 には修理中の 40 時間が入っている。MTBF は動いていた時間だけで計算する。 【B（不正解）】 ？ 動いていた時間の合計です。 1,000 − 40 ＝ 960 は動いていた時間の合計で、平均ではない。故障の回数で割る必要がある。 【C（不正解）】 ？ 修理時間の合計を、故障の回数で割った値です。 40 ÷ 4 ＝ 10 は平均修復時間（MTTR）である。 【D（正解）】 ？ 動いていた時間を、故障の回数で割った値です。 動いていた時間 ＝ 1,000 − 40 ＝ 960 時間。MTBF ＝ 960 ÷ 4 ＝ 240 時間。稼働率は 240 ÷（240 ＋ 10）＝ 0.96 になる。
バッチ処理で、ジョブを投入してから、処理結果の出力がすべて終わるまでの時間を何というか？
A. スループット B. レスポンスタイム C. ターンアラウンドタイム D. MTTR
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ 単位時間あたりに処理できる仕事の量です。 時間あたりの処理量を表す指標で、1 つのジョブにかかる時間ではない。 【B（不正解）】 ？ 要求を送り終えてから、最初の応答が返り始めるまでの時間です。 対話型の処理でよく使う指標で、結果をすべて出し終えるまでの時間ではない。 【C（正解）】 ？ TAT と略されることがある、時間の指標です。 ジョブを投入してから結果を受け取り終えるまでの、全体の時間を指す。 【D（不正解）】 ？ 故障してから修理を終えるまでの平均時間です。 信頼性の指標であり、処理の速さを表す指標ではない。
アクセスが季節で大きく変わる通販サイトがある。繁忙期だけ同じ構成の Web サーバの台数を増やし、ロードバランサで負荷を分けたい。この考え方はどれか？
A. スケールアウト B. スケールアップ C. デュアルシステム D. キャパシティプランニング
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A（正解）】 ？ 同じ役割の機器の台数を増やして、処理能力を高めることです。 台数を増やして負荷を分けるので、繁忙期に足し、閑散期に減らすといった使い方がしやすい。 【B（不正解）】 ？ 1 台の CPU やメモリを増強して、処理能力を高めることです。 1 台の性能を上げる考え方で、台数を増やして負荷を分ける方法ではない。 【C（不正解）】 ？ 2 組の装置で同じ処理を行い、結果を照合する構成です。 信頼性を高めるための構成で、2 組とも同じ処理をするため処理能力は増えない。 【D（不正解）】 ？ 必要な処理能力を見積もり、計画的に資源を用意する活動です。 どれだけの能力が要るかを見積もる活動の名前であり、台数を増やして負荷を分ける方法そのものではない。
システムの評価項目 RASIS のうち、MTTR（平均修復時間）を主な指標とする項目はどれか？
A. Reliability（信頼性） B. Availability（可用性） C. Serviceability（保守性） D. Integrity（完全性）
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ 故障せずに動き続けられるかを表す項目です。 主な指標は故障の間隔（MTBF）である。修理の速さを表す項目ではない。 【B（不正解）】 ？ 使いたいときに使える割合を表す項目です。 主な指標は稼働率である。MTTR は稼働率の式に入るが、主な指標ではない。 【C（正解）】 ？ 故障したときの直しやすさを表す項目です。 修理にかかる時間が短いほど保守性が高い。そのため MTTR が主な指標になる。 【D（不正解）】 ？ データの矛盾や壊れが起きないかを表す項目です。 データの正しさを表す項目で、修理の時間とは関係がない。
業務システムの 2 案を比べる。導入費だけでなく、保守料・電気代・利用者の教育費まで含めた総額で判断したい。この考え方を表す指標はどれか？
A. 初期コスト B. ランニングコスト C. ROI D. TCO
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ 導入時に一度だけかかる費用です。 ハードウェアの購入や開発など導入時の費用だけを指し、保守料や電気代は入らない。 【B（不正解）】 ？ 運用を続ける間にかかる費用です。 保守料や電気代などは入るが、導入費は含まない。総額にはならない。 【C（不正解）】 ？ 投資額に対して、どれだけの利益が得られたかを表す指標です。 効果と投資の比を見る指標であり、費用の総額をまとめる指標ではない。 【D（正解）】 ？ システムを持つことにかかる費用の全体を表す指標です。 初期コストと運用コストを合わせた総所有費用である。導入費が安くても運用費が高い案を見抜ける。
オペレーティングシステム
次のうち、実行中のプログラム自身が原因で起きる内部割込みにあたるものはどれか？
A. 入出力装置が、データ転送の終わりを CPU に知らせた B. タイマが、設定された時間がたったことを CPU に知らせた C. 演算の途中で、0 で割る命令を実行した D. ネットワークカードが、パケットの受信を CPU に知らせた
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A（不正解）】 ？ 装置の側から CPU へ届く知らせです。 入出力割込みであり、プログラムの外から届く外部割込みに分類される。 【B（不正解）】 ？ 時間を計る部品からの知らせです。 タイマ割込みで、CPU の外の部品から届く外部割込みである。 【C（正解）】 ？ 算術演算の途中で起きる例外的な状態です。 実行中の命令そのものが原因なので内部割込み（プログラム割込み）にあたる。OS の機能を呼ぶ SVC 割込みも内部割込みである。 【D（不正解）】 ？ 通信装置から CPU へ届く知らせです。 入出力装置からの知らせであり、外部割込みに分類される。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）／基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「1. プロセッサ」（IPA）
実行状態のタスクが入出力を求めて待ち状態になった。その入出力が終わったとき、このタスクはまずどの状態に移るか？
A. 実行状態 B. 実行可能状態 C. 待ち状態 D. 終了状態
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A（不正解）】 ？ CPU を割り当てられて、処理を進めている状態です。 入出力が終わっても、すぐに CPU が割り当てられるとは限らない。ディスパッチャに選ばれて初めて実行状態になる。 【B（正解）】 ？ CPU が割り当てられるのを待っている状態です。 待っていた事象が終わったタスクは、まず実行可能状態に移る。その後、CPU を割り当てられて実行状態になる。 【C（不正解）】 ？ 入出力の終わりなどの事象を待っている状態です。 待っていた入出力はもう終わったので、待ち状態にとどまる理由はない。 【D（不正解）】 ？ 処理を終えて、タスクが取り除かれる状態です。 タスクの処理はまだ残っているので、終了にはならない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）
ラウンドロビン方式で、タイムクウォンタムを 1 ミリ秒とする。時刻 0 に A（処理時間 3 ミリ秒）、B（2 ミリ秒）、C（4 ミリ秒）がこの順に並んだ。A の処理が終わる時刻は何ミリ秒か？
A. 3 ミリ秒 B. 5 ミリ秒 C. 9 ミリ秒 D. 7 ミリ秒
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ A の処理時間と同じ数の時刻です。 到着順に 1 つずつ最後まで処理する方式の場合の値である。ラウンドロビンでは 1 ミリ秒ごとに順番が回る。 【B（不正解）】 ？ A と B の処理時間を足した時刻です。 0〜1 が A、1〜2 が B、2〜3 が C、3〜4 が A、4〜5 が B で、5 ミリ秒に終わるのは B である。 【C（不正解）】 ？ 3 つの処理時間をすべて足した時刻です。 3 ＋ 2 ＋ 4 ＝ 9 ミリ秒は、最後に C が終わる時刻である。 【D（正解）】 ？ 開始から数えて 7 回目の割当てが終わる時刻です。 1 ミリ秒ずつ A、B、C、A、B、C、A、C、C の順に回る。A は 6〜7 ミリ秒の 3 回目で処理を終える。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）／優先度のスケジュール設定（Microsoft Learn）
実行中のタスクより優先度の高いタスクが実行可能になると、OS が実行中のタスクを中断して CPU を切り替える。このスケジューリングの方式はどれか？
A. プリエンプティブ方式 B. ノンプリエンプティブ方式 C. 到着順方式 D. バッチ処理
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A（正解）】 ？ OS がタスクから CPU を取り上げられる方式です。 優先度の高いタスクが現れると、実行中のタスクを止めて切り替える。応答を速くしたい場面に向く。 【B（不正解）】 ？ 実行中のタスクが自分で CPU を手放すまで切り替えない方式です。 OS が途中で取り上げないため、優先度の高いタスクが来ても待たされる。 【C（不正解）】 ？ 実行可能になった順に CPU を割り当てる方式です。 優先度ではなく到着の順だけで決める方式で、途中で中断して切り替える仕組みではない。 【D（不正解）】 ？ データをためておき、まとめて処理する形態です。 処理の形態の名前で、タスクの切り替え方を表す方式ではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）／優先度のスケジュール設定（Microsoft Learn）
ページ枠が 3 つの仮想記憶で、ページを 1, 2, 3, 1, 4, 2, 5, 1 の順に参照する。最初はどの枠も空である。置換えに LRU を使うとき、ページフォールトは何回起きるか？
A. 5 回 B. 6 回 C. 8 回 D. 7 回
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ 参照されるページの種類の数です。 1〜5 の 5 種類が初めて参照されるときだけを数えている。追い出したページを再び読む分が入っていない。 【B（不正解）】 ？ 置換えに FIFO を使ったときの回数です。 最も古く読み込んだページから追い出す FIFO では 6 回になる。LRU は最も長く使われていないページを追い出す。 【C（不正解）】 ？ 参照の回数そのものです。 4 回目の 1 はまだ枠に残っていて、ページフォールトは起きない。 【D（正解）】 ？ 8 回の参照のうち、ページフォールトにならないのが 1 回だけの場合の回数です。 1・2・3 で 3 回。1 は残っている。4 で 2 を、2 で 3 を、5 で 1 を、1 で 4 を追い出す。3 ＋ 4 ＝ 7 回。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）
同時に動かすプログラムを増やしたところ、ページングが多発して CPU がほとんど処理を進められなくなった。この現象と対策の組合せとして適切なものはどれか？
A. スラッシング。主記憶を増やすか、同時に動かすプログラムを減らす。 B. デッドロック。資源を確保する順序をすべてのプログラムでそろえる。 C. スラッシング。CPU のクロック周波数を上げる。 D. スラッシング。同時に動かすプログラムをさらに増やす。
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正解: A 【A（正解）】 ？ ページの出し入れが多発する現象に、主記憶の余裕を増やす手を組み合わせています。 主記憶が足りずにページの出し入ればかりしている。主記憶を増やすか、多重度を下げれば、ページフォールトが減る。 【B（不正解）】 ？ 互いに資源を待ち合って止まる現象に、確保の順序をそろえる手を組み合わせています。 デッドロックでは処理が止まるが、ページングが多発する現象ではない。この症状の名前と対策としては合わない。 【C（不正解）】 ？ ページの出し入れが多発する現象に、CPU を速くする手を組み合わせています。 時間を取られているのは補助記憶とのページの出し入れで、CPU を速くしても主記憶の不足は解消しない。 【D（不正解）】 ？ ページの出し入れが多発する現象に、多重度を上げる手を組み合わせています。 1 つのプログラムが使える主記憶がさらに減り、ページフォールトが増えて悪化する。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）
可変区画方式で主記憶を使い続けたら、空き領域の合計は足りているのに、細切れのため大きなプログラムを読み込めなくなった。これを解消する処理はどれか？
A. スワップアウト B. コンパクション C. ガベージコレクション D. オーバーレイ方式
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正解: B 【A（不正解）】 ？ 主記憶上のプログラムを、補助記憶へ一時的に退避させる処理です。 主記憶を一時的に空けるが、散らばった空き領域を 1 つにまとめる処理ではない。 【B（正解）】 ？ 使用中の領域を詰め直して、空き領域を 1 か所に集める処理です。 細切れの空き領域（フラグメンテーション）をまとめて大きな連続領域を作るので、大きなプログラムを読み込める。 【C（不正解）】 ？ 使われなくなったメモリ領域を見つけて回収する処理です。 不要な領域を回収して空きを増やす処理である。空き領域の合計が足りている今回の問題は解決しない。 【D（不正解）】 ？ プログラムを分割し、必要な部分だけを順に読み込む方式です。 主記憶より大きなプログラムを動かす工夫で、空き領域の細切れを解消する処理ではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「1. オペレーティングシステム」（IPA）
ミドルウェア・開発ツール・OSS
ソースプログラムを機械語にまとめて翻訳せず、1 行ずつ解釈しながら実行する言語処理系はどれか？
A. インタプリタ B. コンパイラ C. アセンブラ D. ローダ
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正解: A 【A（正解）】 ？ 翻訳済みのファイルを作らずに、プログラムを動かす処理系です。 命令を 1 つずつ解釈しながら実行する。修正してすぐ試せる反面、毎回解釈するため実行は遅くなりやすい。 【B（不正解）】 ？ ソースプログラム全体を、目的プログラムに翻訳する処理系です。 実行の前にまとめて翻訳するので、1 行ずつ解釈しながら実行する処理系ではない。 【C（不正解）】 ？ アセンブリ言語のプログラムを機械語に変える処理系です。 記号で書いた命令を機械語に変換するツールで、実行しながら解釈するものではない。 【D（不正解）】 ？ 実行できるプログラムを、主記憶に読み込むプログラムです。 翻訳済みのプログラムを主記憶に置く役割で、ソースプログラムを解釈するものではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「2. ミドルウェア」「4. 開発ツール」「5. オープンソースソフトウェア」（IPA）
別々に翻訳した複数の目的プログラムとライブラリを結びつけ、実行できるロードモジュールを作るツールはどれか？
A. ローダ B. コンパイラ C. プリプロセッサ D. リンカ
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正解: D 【A（不正解）】 ？ 実行できるプログラムを、主記憶に読み込むプログラムです。 できあがったロードモジュールを主記憶に読み込む役割で、結びつける作業はしない。 【B（不正解）】 ？ ソースプログラムを、目的プログラムに翻訳する処理系です。 目的プログラムを作るところまでを受け持ち、複数の目的プログラムを結びつけるのは別のツールである。 【C（不正解）】 ？ 翻訳の前に、マクロの展開やファイルの取込みを行うツールです。 コンパイラの前段の処理を受け持つもので、目的プログラムを結合するものではない。 【D（正解）】 ？ モジュールどうしの参照をつなぐツールです。 複数の目的プログラムとライブラリの間の呼出しをつなぎ、1 つのロードモジュールにまとめる。連係編集プログラムとも呼ぶ。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「2. ミドルウェア」「4. 開発ツール」「5. オープンソースソフトウェア」（IPA）
組込み機器の CPU で動くプログラムを、開発用の PC で作っている。PC とは違う種類の CPU 向けの機械語を、PC 上で作りたい。使う言語処理ツールはどれか？
A. クロスコンパイラ B. 実行時コンパイラ C. インタプリタ D. エミュレーター
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正解: A 【A（正解）】 ？ 開発する環境と、動かす環境が違うときに使う翻訳ツールです。 PC 上で、組込み機器の CPU 向けの目的プログラムを生成できる。組込み開発でよく使われる。 【B（不正解）】 ？ プログラムの実行中に、その場で機械語へ翻訳するツールです。 動かしている機械の上で翻訳するもので、別の CPU 向けの機械語を作る目的には合わない。 【C（不正解）】 ？ 命令を 1 つずつ解釈しながら実行する処理系です。 動かす機械の上で解釈して実行するもので、別の CPU 向けの機械語ファイルは作らない。 【D（不正解）】 ？ 別の機器の動きを、ソフトウェアなどで再現するツールです。 作ったプログラムを PC 上で試すのに使えるが、機械語を作るツールではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「2. ミドルウェア」「4. 開発ツール」「5. オープンソースソフトウェア」（IPA）
複数のアプリで共通に使う関数群を、実行時に結びつけて共有したい。修正するときもその部品だけを差し替えやすくしたい。Windows でこの形をとるライブラリはどれか？
A. 静的ライブラリ B. DLL C. ソースライブラリ D. API
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正解: B 【A（不正解）】 ？ リンクのときに実行ファイルへ取り込まれるライブラリです。 各アプリの実行ファイルに中身が入るため、共有はされない。修正したら各アプリを作り直す必要がある。 【B（正解）】 ？ 拡張子 .dll のファイルとして配られるライブラリです。 複数のアプリが同じコードを共有でき、メモリの使用を減らせる。部品を分けておけば機能の更新や再利用もしやすい。 【C（不正解）】 ？ ソースプログラムを部品として保管するライブラリです。 翻訳前のプログラムの保管場所であり、実行時に結びつけて共有するものではない。 【D（不正解）】 ？ プログラムから OS などの機能を呼び出すための取り決めです。 呼出しの約束ごとであり、関数群を格納するライブラリの形式ではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「2. ミドルウェア」「4. 開発ツール」「5. オープンソースソフトウェア」（IPA）／ダイナミック リンク ライブラリ（Microsoft Learn）
GPL で公開されたソフトウェアを改変し、自社製品に組み込んで顧客に配布する。ライセンス上の対応として適切なものはどれか？
A. 改変版の全体を GPL で提供し、受け取った人がソースコードを入手できるようにする B. 改変した部分は自社の著作物なので、ソースコードを公開しない C. 配布のたびに、元のソフトウェアの作者から個別に許可を得る D. GPL の表示を外し、自社独自のライセンスに切り替えて配布する
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正解: A 【A（正解）】 ？ 受け取った人にも、改変や再配布の自由を引き継ぐ対応です。 GPL では改変版を配布するとき、全体を GPL で提供する。実行形式で配るときも、対応するソースコードを提供する。 【B（不正解）】 ？ 改変部分を、自社だけの秘密として扱う対応です。 改変版を配布するなら、改変した部分を含む全体を GPL で提供する必要がある。 【C（不正解）】 ？ 配布のたびに、元の作者に利用の許可を求める対応です。 GPL 自体が、条件を守れば誰でも改変・再配布してよいと許している。個別の許可は求められていない。 【D（不正解）】 ？ 元のライセンスを外して、自社の条件で配る対応です。 GPL のソフトウェアから派生したものは GPL で提供する決まりで、別の条件に切り替えることはできない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「2. ミドルウェア」「4. 開発ツール」「5. オープンソースソフトウェア」（IPA）／GNU General Public License version 3（Open Source Initiative）
利用者が入力したコマンドを解釈し、プログラムの起動などカーネルの機能を呼び出す役割を持つソフトウェアはどれか？
A. デバイスドライバ B. API C. コンパイラ D. シェル
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正解: D 【A（不正解）】 ？ OS と周辺装置の間に入り、装置を制御するソフトウェアです。 装置ごとの違いを吸収して制御する役割で、利用者のコマンドを解釈するものではない。 【B（不正解）】 ？ プログラムから OS などの機能を呼び出すための取り決めです。 プログラムが使う呼出しの約束ごとで、利用者が入力したコマンドを解釈するソフトウェアではない。 【C（不正解）】 ？ ソースプログラムを、目的プログラムに翻訳する処理系です。 プログラムの翻訳を受け持つもので、コマンドを受け付けてカーネルの機能を呼ぶ役割ではない。 【D（正解）】 ？ コマンドインタプリタとも呼ばれるソフトウェアです。 利用者のコマンドを解釈し、プログラムの起動や制御などカーネルの機能を呼び出す。利用者と OS の間の窓口になる。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「2. ミドルウェア」「4. 開発ツール」「5. オープンソースソフトウェア」（IPA）
ファイルシステム
カレントディレクトリが /home/user/docs のとき、/home/user/img/a.png を相対パスで指定したものはどれか？ ここで .. は 1 つ上のディレクトリを表す。
A. ./img/a.png B. ../img/a.png C. ../../img/a.png D. /img/a.png
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正解: B 【A（不正解）】 ？ カレントディレクトリの中の img を指す書き方です。 /home/user/docs/img/a.png を指してしまう。img は docs と同じ階層にある。 【B（正解）】 ？ 1 つ上のディレクトリの中の img を指す書き方です。 docs から 1 つ上がると /home/user になり、その中の img/a.png を指す。目的のファイルと一致する。 【C（不正解）】 ？ 2 つ上のディレクトリの中の img を指す書き方です。 2 つ上がると /home になり、/home/img/a.png を指してしまう。 【D（不正解）】 ？ ルートディレクトリから始まる書き方です。 先頭が / なので絶対パスになり、/img/a.png という別の場所を指す。
毎週日曜の夜にフルバックアップ、月〜土の夜に増分バックアップを取っている。金曜の昼に障害が起き、木曜の夜の状態に戻したい。復元に使うバックアップは何回分か？
A. 1 回分 B. 2 回分 C. 4 回分 D. 5 回分
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正解: D 【A（不正解）】 ？ 日曜のフル 1 回分の数です。 日曜の状態にしか戻らない。月〜木に変わった分が失われる。 【B（不正解）】 ？ 日曜のフルと、木曜の 1 回を合わせた数です。 差分バックアップなら、木曜の分に日曜からの変更がすべて入るので 2 回分で済む。増分では月〜水の変更が足りない。 【C（不正解）】 ？ 月〜木の 4 回を合わせた数です。 増分は前回からの変更だけなので、土台になる日曜のフルバックアップが無いと元に戻せない。 【D（正解）】 ？ 日曜のフルと、月〜木の 4 回を合わせた数です。 増分は前回のバックアップ以降の変更だけを持つ。日曜のフル 1 回 ＋ 月・火・水・木の増分 4 回 ＝ 5 回分を順に戻す。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「3. ファイルシステム」（IPA）／アーキテクチャの概要 - Azure Backup「バックアップの種類」（Microsoft Learn）
毎日のバックアップにかかる時間とデータ量をできるだけ小さくしたい。復元の手間が多少増えてもよい。フルバックアップと組み合わせる方式として向いているものはどれか？
A. 差分バックアップ B. 毎日のフルバックアップ C. 増分バックアップ D. ミラーリング
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正解: C 【A（不正解）】 ？ 直前のフルバックアップ以降に変わったデータを、毎回すべて取る方式です。 日がたつほど毎回のデータ量が増えていく。復元は簡単だが、毎日の量を最小にする方式ではない。 【B（不正解）】 ？ 毎回すべてのデータを取る方式です。 復元は 1 回分で済むが、毎日の時間とデータ量が最も大きくなる。 【C（正解）】 ？ 前回のバックアップ以降に変わったデータだけを取る方式です。 毎回の取得量が最も少なく、時間もデータ量も小さくできる。その代わり、復元ではフルと増分を順にすべて戻す。 【D（不正解）】 ？ 同じデータを 2 台のディスクに同時に書く方式です。 ディスクの故障には強いが、誤って消したデータは両方から消える。バックアップの代わりにはならない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「3. ファイルシステム」（IPA）／アーキテクチャの概要 - Azure Backup「バックアップの種類」（Microsoft Learn）
サーバ上の深い階層にある設定ファイルを、ホームディレクトリから通常のファイルのように開けるようにしたい。元のファイルを動かさずに、その場所を指し示す特別なファイルを作る機能はどれか？
A. シンボリックリンク B. ファイルのコピー C. 絶対パス D. マウント
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正解: A 【A（正解）】 ？ 別のファイルやディレクトリを指し示す、ファイルシステム上のオブジェクトです。 通常のファイルのように扱え、開くと指し示す先のファイルが使われる。元のファイルを更新すれば、リンク経由でも新しい内容が見える。 【B（不正解）】 ？ 同じ内容の別のファイルを作る操作です。 元のファイルを更新してもコピーには反映されず、2 つの内容がずれていく。 【C（不正解）】 ？ ルートディレクトリから順にたどってファイルを指定する書き方です。 ファイルの場所の書き方であり、別の場所から指し示すファイルを作る機能ではない。 【D（不正解）】 ？ 別の記憶装置のファイルシステムを、ディレクトリ階層に組み込む操作です。 装置やボリューム全体をつなぐ操作で、1 つのファイルを指し示すための機能ではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 5「3. ファイルシステム」（IPA）／シンボリック リンク（Microsoft Learn）
毎晩のバックアップを 1 世代だけ残して上書きしていた。数日前から壊れていたデータに気づいたが、バックアップも壊れた状態だった。再発防止策として適切なものはどれか？
A. バックアップを取る時刻を、深夜から早朝に変える B. バックアップを複数世代残し、古い世代へ戻れるようにする C. ディスクを RAID 1 で二重化する D. バックアップを差分方式に変える
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正解: B 【A（不正解）】 ？ 取得する時間帯を変える対策です。 いつ取っても 1 世代しか残らなければ、壊れたデータで上書きされる問題は変わらない。 【B（正解）】 ？ 過去の複数の時点に戻れるようにする対策です。 世代管理をしておけば、壊れる前に取った世代から復元できる。気づくまでの日数より長く世代を残すとよい。 【C（不正解）】 ？ 同じデータを 2 台のディスクに書く対策です。 ディスクの故障には強いが、壊れたデータもそのまま 2 台に書かれる。過去の状態には戻せない。 【D（不正解）】 ？ 取得するデータの範囲を変える対策です。 取り方を変えても、古い世代を残さなければ壊れる前の状態には戻せない。
ハードウェア
入力 A と B が両方 1 のときだけ出力が 0 になり、それ以外は 1 になる論理回路はどれか？
A. AND 回路 B. OR 回路 C. NAND 回路 D. NOR 回路
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正解: C 【A（不正解）】 ？ 両方の入力が 1 のときだけ 1 を出す回路です。 出力が逆である。両方 1 で 1、それ以外で 0 になる。 【B（不正解）】 ？ どちらかの入力が 1 なら 1 を出す回路です。 両方 1 のときも 1 を出すので、条件に合わない。 【C（正解）】 ？ AND 回路の出力を反転させた回路です。 AND が 1 になる（両方 1）ときだけ 0 を出し、それ以外は 1 を出す。 【D（不正解）】 ？ OR 回路の出力を反転させた回路です。 両方 0 のときだけ 1 を出す回路で、条件とは違う。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 6「1. ハードウェア」（IPA）／基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「1. プロセッサ」（IPA）
1 ビットの 2 数 A・B を足す半加算器で、和（下の桁）S を出す回路はどれか？ 桁上がりは別の出力 C に出す。
A. AND 回路 B. OR 回路 C. 排他的論理和の回路 D. NAND 回路
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正解: C 【A（不正解）】 ？ 両方の入力が 1 のときだけ 1 を出す回路です。 1 ＋ 1 のときだけ 1 になるので、桁上がり C を作る回路にあたる。和 S ではない。 【B（不正解）】 ？ どちらかの入力が 1 なら 1 を出す回路です。 1 ＋ 1 のときも 1 を出してしまう。1 ＋ 1 ＝ 10 なので、和の桁は 0 にならなければならない。 【C（正解）】 ？ 2 つの入力が異なるときに 1 を出す回路です。 0 ＋ 1 と 1 ＋ 0 で 1、0 ＋ 0 と 1 ＋ 1 で 0 になり、和の桁と一致する。桁上がりは AND で作る。 【D（不正解）】 ？ 両方の入力が 1 のときだけ 0 を出す回路です。 0 ＋ 0 のときも 1 を出してしまう。0 ＋ 0 の和は 0 なので、和の回路にはならない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 6「1. ハードウェア」（IPA）／基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「1. プロセッサ」（IPA）
電源が入っている間は 1 ビットの状態を保ち続けられ、レジスタや SRAM の記憶素子に使われる回路はどれか？
A. フリップフロップ B. 半加算器 C. デコーダ D. A/D コンバータ
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正解: A 【A（正解）】 ？ 2 つの安定した状態を持ち、入力が変わるまで状態を保つ回路です。 1 ビットを記憶できる順序回路で、レジスタや SRAM の記憶素子に使われる。 【B（不正解）】 ？ 1 ビットどうしの足し算を行う回路です。 入力だけで出力が決まる組合せ回路で、状態を記憶する働きは持たない。 【C（不正解）】 ？ 入力された符号に応じて、対応する 1 本の出力を選ぶ回路です。 命令やアドレスの解読に使う組合せ回路で、1 ビットを記憶する回路ではない。 【D（不正解）】 ？ アナログの信号をディジタルの値に変える回路です。 センサーの値などを数値に変える回路で、状態を保持する記憶素子ではない。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 6「1. ハードウェア」（IPA）／基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 3「2. メモリ」（IPA）
LED の明るさを PWM 制御で調整している。周期は 2 ミリ秒のまま、オンの時間を 0.5 ミリ秒から 1.5 ミリ秒に変えた。デューティ比はどう変わるか？
A. 50% から 150% に変わる B. 75% から 25% に変わる C. 25% から 50% に変わる D. 25% から 75% に変わる
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正解: D 【A（不正解）】 ？ オンの時間を 1 ミリ秒で割った割合です。 割る相手は周期の 2 ミリ秒である。オンの時間は周期を超えないので、デューティ比も 100% を超えない。 【B（不正解）】 ？ オフの時間を周期で割った割合です。 （2 − 0.5）÷ 2 ＝ 75% と（2 − 1.5）÷ 2 ＝ 25% は、オフの時間の割合である。 【C（不正解）】 ？ 変化前はオンの時間 ÷ 周期、変化後は増えた分 ÷ 周期で求めた割合です。 1.5 − 0.5 ＝ 1 ミリ秒を周期で割ると 50% になるが、これは増えた分であり、変化後のデューティ比ではない。 【D（正解）】 ？ オンの時間を周期で割った割合です。 デューティ比 ＝ オンの時間 ÷ 周期。0.5 ÷ 2 ＝ 25% から 1.5 ÷ 2 ＝ 75% になり、LED に電流が流れる時間の割合が増える。
出典: 基本情報技術者試験（レベル 2）シラバス Ver.9.2 中分類 6「1. ハードウェア」（IPA）／Pulse Width Modulation (PWM) interface（Linux kernel documentation）
自動洗濯機のように、あらかじめ決めた順序や条件に従って、給水・洗い・すすぎ・脱水と工程を順に進める制御はどれか？
A. フィードバック制御 B. シーケンス制御 C. PWM 制御 D. フェールセーフ
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A（不正解）】 ？ 結果を測り、目標との差を小さくするように操作を直す制御です。 温度を一定に保つ空調のように、測った値を目標に近づける制御で、工程を順に進める制御ではない。 【B（正解）】 ？ 決めた順序と条件に沿って、工程を 1 段ずつ進める制御です。 あらかじめ決めた順序と条件に従って、各段階を順に進める。洗濯機やエレベーターなどで使われる。 【C（不正解）】 ？ パルスのオンの時間の割合で、出力の大きさを調整する制御です。 モーターの速さや LED の明るさを調整する方法で、工程の順番を決める制御ではない。 【D（不正解）】 ？ 故障したときの止まり方を、危険の少ない側に決めておく考え方です。 信頼性設計の考え方であり、工程を順に進める制御の方式ではない。
製品の出荷後も、利用者の側で内部の論理回路の構成を書き換えられる LSI はどれか？
A. ASIC B. マスク ROM C. DRAM D. FPGA
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A（不正解）】 ？ 特定の用途向けに、専用に設計・製造される集積回路です。 回路は製造時に決まり、後から論理回路の構成を書き換えることはできない。 【B（不正解）】 ？ 製造時に内容を書き込み、後から書き換えられないメモリです。 記憶する内容も製造時に決まり、論理回路の構成を変える部品でもない。 【C（不正解）】 ？ コンデンサに電荷をためて記憶するメモリです。 データを記憶する部品であり、論理回路の構成を設定する部品ではない。 【D（正解）】 ？ 論理回路の構成を、プログラムで設定できる集積回路です。 Field Programmable（現場で書き換えられる）の名のとおり、出荷後も回路の構成を変えられる。試作や少量生産、機能の後からの更新に向く。
この分野に出てくる用語（86 語）
3 層クライアントサーバシステム：システムをプレゼンテーション層・ファンクション層・データベースアクセス層の 3 つに分けて作るクライアントサーバシステム。
API：あるソフトウェアの機能を、別のプログラムから呼び出して使うための決まった手順や仕様。
CISC：複雑で多機能な命令を数多く持つプロセッサのアーキテクチャ。マイクロプログラム制御で実現されることが多い。
CPI：1 命令の実行に必要な平均のクロック数。小さいほど、同じクロック周波数で多くの命令を実行できる。
CPU：命令を取り出して解読し、実行する装置。制御装置と演算装置からなる。
DLL：Dynamic Link Library。実行時にプログラムと結びつけて使うライブラリで、複数のアプリが同じコードを共有できる。
DMA：直接記憶アクセス（Direct Memory Access）。CPU を介さずに、入出力装置と主記憶の間で直接データを転送する方式。
DRAM：コンデンサに電荷を蓄えて記憶する RAM。記憶を保つためにリフレッシュ操作が必要で、主記憶に使われる。
ECC：誤りを検出し、一定の範囲で訂正できる符号を使って、メモリの信頼性を高める仕組み。
FPGA：Field Programmable Gate Array。製造した後でも、利用者が内部の論理回路の構成を書き換えられる集積回路。
GPL：GNU General Public License。改変版を配布するときも全体を GPL で提供し、ソースコードを入手できるようにすることを求めるオープンソースライセンス。
LRU：最後に使われてから最も長い時間がたったものを追い出す置換えの方式。
MIPS：1 秒間に実行できる命令の数を百万単位で表した、プロセッサの性能指標。
MTBF：故障から次の故障までの平均時間。平均故障間隔とも呼び、長いほど信頼性が高い。
MTTR：故障してから修理が終わるまでの平均時間。平均修復時間とも呼び、短いほど保守性が高い。
NAND 回路：AND 回路の出力を反転させた論理回路。入力がすべて 1 のときだけ 0 を出し、それ以外は 1 を出す。
OSS：ソースコードが公開され、利用・改変・再配布が認められているソフトウェア。
PWM 制御：一定の周期のパルスで、オンの時間の割合（デューティ比）を変えて、モーターの速さや LED の明るさなどを調整する制御。
RAID：複数のディスクを組み合わせて、速度や信頼性を高める技術。RAID0、RAID1、RAID5 などの方式がある。
RASIS：システムを評価する 5 つの項目。Reliability（信頼性）・Availability（可用性）・Serviceability（保守性）・Integrity（完全性）・Security（安全性）。
RISC：命令の種類を絞り、単純で長さのそろった命令にしたプロセッサのアーキテクチャ。ワイヤドロジック制御やパイプラインと相性がよい。
SIMD：1 つの命令で複数のデータに同じ演算を同時に行う並列処理の方式。画像処理や行列計算に向く。
SRAM：フリップフロップ回路で記憶する RAM。リフレッシュ操作が不要で高速なため、キャッシュメモリに使われる。
SSD：フラッシュメモリを使った補助記憶装置。機械的に動く部分がなく、HDD より高速に読み書きできる。
TCO：総所有費用（Total Cost of Ownership）。導入時の初期コストと、運用中のランニングコストを合わせた、システムを持つことにかかる費用の全体。
USB：パソコンと周辺機器をつなぐシリアルインタフェースの規格。電源を入れたまま抜き差しできる。
アクティブ-アクティブ構成：複数の系がすべて同時に処理を受け持つ冗長構成。1 つが止まっても、残りの系が処理を引き継ぐ。
アクティブ-スタンバイ構成：1 つの系が処理を受け持ち、別の系は待機しておく冗長構成。処理中の系が止まると待機系に切り替える。
インタプリタ：ソースプログラムを 1 命令ずつ解釈しながら実行する言語処理プログラム。
ウェアレベリング：フラッシュメモリへの書込みが特定のブロックに集中しないよう、書込み先を全体に分散させて寿命を延ばす技術。
キャッシュメモリ：CPU と主記憶の間に置く高速で小容量のメモリ。よく使うデータを置き、実効アクセス時間を短くする。
キャパシティプランニング：求められる処理の量と性能から、必要なサーバやストレージなどの能力を見積もり、計画的に用意して継続的に評価する活動。
クロスコンパイラ：開発に使うコンピュータとは別の種類の CPU で動く目的プログラムを作るコンパイラ。組込み開発でよく使う。
クロック周波数：CPU が動作の基準にするクロック信号が、1 秒間に何回刻まれるかを表す値。単位はヘルツ（Hz）で、2 GHz なら 1 秒間に 20 億回。
コピーレフト：ソフトウェアを改変・再配布する人にも、同じ自由を受け取った人へ引き継ぐよう求める考え方。GPL が代表例。
コンパイラ：ソースプログラム全体を、目的プログラム（機械語など）にまとめて翻訳する言語処理プログラム。
コンパクション：主記憶の使用中の領域を詰め直し、細切れになった空き領域を 1 か所の連続した領域にまとめる処理。
シーケンス制御：あらかじめ決めた順序や条件に従って、制御の各段階を順に進めていく制御。
シェル：利用者が入力したコマンドを解釈し、プログラムの起動など OS のカーネルの機能を呼び出すソフトウェア。コマンドインタプリタとも呼ぶ。
シンボリックリンク：別のファイルやディレクトリを指し示す、ファイルシステム上の特別なファイル。通常のファイルのように扱える。
スケールアウト：同じ役割のサーバなどの台数を増やして、システム全体の処理能力を高めること。
スケールアップ：1 台のサーバの CPU やメモリを増強するなどして、処理能力を高めること。
ストライピング：データを複数のディスクに分けて書き、読み書きを速くする技術。RAID 0 にあたり、それだけでは冗長性は無い。
スラッシング：主記憶が足りず、ページの出し入れ（ページング）が多発して、システムの処理がほとんど進まなくなる現象。
スループット：単位時間あたりに処理できる仕事の量。システムの性能を表す指標の一つ。
ターンアラウンドタイム：ジョブを投入してから、処理結果の出力がすべて終わるまでの時間。バッチ処理の性能評価に使う。
デッドロック：複数の処理が互いに相手の確保した資源の解放を待ち続け、どれも先へ進めなくなる状態。
デバイスドライバ：OS が周辺機器を制御するために使うソフトウェア。機器ごとの違いを吸収する。
デュアルシステム：2 組のシステムで同じ処理を同時に行い、結果を照合しながら動かす信頼性の高い構成。
デュプレックスシステム：本番系と待機系を用意し、本番系に障害が起きたときに待機系へ切り替えて処理を続ける構成。
パイプライン：命令の取出し・解読・実行などの段階を少しずつずらして重ね、複数の命令を並行して処理する高速化技術。
ヒット率：読み出したいデータがキャッシュメモリに存在する割合。実効アクセス時間の計算に使う。
フィードバック制御：制御の結果を測って目標値と比べ、その差をなくすように操作を調整し続ける制御。
フールプルーフ：人が誤った操作をしても、危険や失敗が起きにくいように作るという信頼性設計の考え方。
フェールセーフ：故障や誤りが起きたとき、システムが安全な側に動作するように設計する考え方。
フェールソフト：故障した部分を切り離し、機能や性能を落としてでもシステム全体の処理を続けるという信頼性設計の考え方。
フォールトトレラント：一部の構成要素が故障しても、システム全体として必要な機能を保ち続けられるようにする設計の考え方。
プラグアンドプレイ：機器を接続すると、OS が自動で機器を見つけ、必要なデバイスドライバの組込みや設定を行う機能。
フラッシュメモリ：電源を切っても内容が消えない、書換え可能な半導体メモリ。消去はブロック単位で行う。
プリエンプティブ方式：OS が実行中のタスクを中断させ、優先度の高いタスクなどに CPU を切り替えられるスケジューリングの方式。
フリップフロップ：1 ビットの情報を保持できる順序回路。SRAM やレジスタに使われる。
フルバックアップ：対象のデータをすべて取るバックアップ。復元はこれ 1 回分で済むが、取得の時間と量は最も大きい。
プログラムカウンタ：次に実行する命令が主記憶のどこにあるか（アドレス）を保持するレジスタ。命令アドレスレジスタとも呼ぶ。
ページフォールト：仮想記憶で、参照したページが主記憶に無いときに起きる割込み。補助記憶から主記憶へページを読み込む。
ページング：仮想記憶を固定長のページに分け、必要なページだけを主記憶に置いて管理する方式。
ホットプラグ：コンピュータの電源を入れたまま、周辺機器や部品を抜き差しできる機能。
ミラーリング：同じデータを複数のディスクに同時に書き、1 台が故障してもデータを失わないようにする技術。RAID 1 にあたる。
メモリインターリーブ：主記憶を複数のバンクに分け、連続したアドレスを別々のバンクに割り当てて並行にアクセスし、主記憶の読み書きを速くする方式。
ライトスルー：キャッシュに書き込むとき、主記憶にも同時に書き込む方式。主記憶と内容が常にそろうが、書込みの回数は減らない。
ライトバック：書込みをまずキャッシュだけに行い、そのブロックを追い出すときに主記憶へ書き戻す方式。主記憶への書込み回数を減らせる。
ライブマイグレーション：動作中の仮想マシンを止めずに、別の物理サーバ（ホスト）へ移す機能。
ラウンドロビン：一定の時間ずつ順番に CPU を割り当てる、タスクのスケジューリング方式。
リンカ：別々に翻訳した目的プログラムやライブラリを結びつけ、実行できるロードモジュールを作るツール。
レスポンスタイム：処理を依頼してから最初の応答が返ってくるまでの時間。応答時間とも呼ぶ。
仮想化：1 台の物理的な機器を複数の機器のように見せたり、複数の機器を 1 つにまとめて見せたりする技術。
仮想記憶：補助記憶装置の領域も使い、主記憶の容量より大きなアドレス空間をプログラムに見せる仕組み。
稼働率：システムが正常に動いている時間の割合。MTBF ÷（MTBF ＋ MTTR）で求める。
割込み：実行中の処理を中断させ、発生した事象への処理を優先して行わせる仕組み。外部割込みと内部割込みがある。
差分バックアップ：直前のフルバックアップ以降に変わったデータを、毎回すべて取るバックアップ。復元はフルと最新の差分の 2 回分で済む。
実効アクセス時間：キャッシュメモリと主記憶を合わせた、平均のアクセス時間。キャッシュの時間 × ヒット率 ＋ 主記憶の時間 ×（1 − ヒット率）で求める。
世代管理：バックアップなどを複数の時点（世代）の分だけ残しておき、必要な時点の状態に戻せるようにする管理の方法。
絶対パス：ルートディレクトリから目的のファイルまで、途中のディレクトリをすべて順に示したパス名。
相対パス：カレントディレクトリを起点にして、目的のファイルやディレクトリの場所を表す書き方。.. は 1 つ上のディレクトリを表す。
増分バックアップ：前回のバックアップ（フルまたは増分）以降に変わったデータだけを取るバックアップ。毎回の量は最も少ないが、復元ではすべての回を順に戻す。
排他的論理和：2 つの入力が異なるときだけ真（1）になる論理演算。XOR とも書く。
半加算器：1 ビットの 2 数を足し、和と桁上がりを出す回路。和は排他的論理和、桁上がりは AND で作る。
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