コンピュータシステムの要点整理と想定問題

正解: C 【A（不正解）】 ？ 1 秒間に約 5 億回の命令を実行する性能です。 2,000 ÷ 4 = 500 で、演算命令の CPI だけで割っている。命令の割合で重み付けした平均 CPI は 2.4 である。 【B（不正解）】 ？ 1 秒間に約 5.5 億回の命令を実行する性能です。 3 種類の CPI を単純に平均（約 3.67）して割った値である。命令ごとの出現割合で重み付けしないと平均 CPI はずれる。 【C（正解）】 ？ 1 秒間に約 8.3 億回の命令を実行する性能です。 平均 CPI ＝ 1×0.6 ＋ 4×0.3 ＋ 6×0.1 ＝ 2.4。2 GHz は毎秒 2,000 百万クロックなので、2,000 ÷ 2.4 ≒ 833 MIPS となる。 【D（不正解）】 ？ 1 秒間に約 48 億回の命令を実行する性能です。 2,000 × 2.4 = 4,800 で、平均 CPI で割るべきところを掛けている。CPI が大きいほど性能は下がる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「プロセッサの性能」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ 命令の数と同じクロック数です。 最初の命令が終わるまでには 5 段を通る時間がかかるので、命令数ちょうどでは終わらない。 【B（正解）】 ？ 1 GHz の CPU なら約 104 ナノ秒にあたります。 最初の命令は 5 クロック目に終わり、その後は 1 クロックごとに 1 命令ずつ終わる。5 ＋（100 − 1）＝ 104 クロック。 【C（不正解）】 ？ 命令の数に段の数を足したクロック数です。 最初の命令の 5 クロックの中に、100 命令のうちの 1 命令分がすでに含まれている。足すと 1 クロック多く数えてしまう。 【D（不正解）】 ？ 命令の数に段の数を掛けたクロック数です。 命令を 1 つずつ順番に実行し、重ねない場合のクロック数である。パイプラインは段をずらして重ねるので短くなる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「プロセッサの高速化技術」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 前の命令の計算結果を、後の命令がすぐに使おうとして待たされる現象です。 命令どうしのデータの依存で起きる乱れであり、分岐先が決まらないことが原因ではない。 【B（不正解）】 ？ 複数の命令が同じ演算器やメモリを同時に使おうとして待たされる現象です。 ハードウェア資源の取り合いで起きる乱れであり、分岐とは関係しない。 【C（正解）】 ？ 分岐やジャンプで、次に実行する命令の流れが変わることで起きる現象です。 分岐の結果が出るまで次の命令が決まらず、先読みした命令を捨てることになる。分岐予測などで影響を小さくする。 【D（不正解）】 ？ 仮想記憶でページの入れ替えが多発する現象です。 スラッシングは記憶管理で起きる現象で、パイプラインの乱れの種類ではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「プロセッサの高速化技術」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ 処理時間が約 6 割になる速さです。 並列化できる部分を 2 コア分しか速くしない計算（1 ÷ 0.6）に近い値である。4 コアで分けると 0.8 ÷ 4 = 0.2 になる。 【B（正解）】 ？ 処理時間が 4 割になる速さです。 アムダールの法則より、1 ÷（0.2 ＋ 0.8 ÷ 4）＝ 1 ÷ 0.4 ＝ 2.5 倍。並列化できない 20% が上限を決めている。 【C（不正解）】 ？ 並列化できる割合とコア数を掛けた数です。 0.8 × 4 = 3.2 は式として意味を持たない。並列化できない 20% の時間は、コアを増やしても縮まらない。 【D（不正解）】 ？ コアの数と同じ倍率です。 すべての処理が並列化できる場合の値である。この問題では 20% が逐次処理なので 4 倍には届かない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「マルチプロセッサシステム」（IPA）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 同時に実行できる操作をコンパイラが 1 つの長い命令にまとめる方式です。 VLIW は並列にできる操作を前もって命令語にまとめておく方式で、パイプラインを複数本持つ方式の名前ではない。 【B（不正解）】 ？ パイプラインの各段をさらに細かく分ける方式です。 段を細かく分けてクロックを速くする方式であり、パイプラインを複数本並べる方式ではない。 【C（不正解）】 ？ 1 つの機械語命令の手順を、内蔵した小さなプログラムで制御する方式です。 命令の実行手順を制御する仕組みであり、複数の命令を同時に実行する高速化の方式ではない。 【D（正解）】 ？ 1 クロックあたりに終わる命令の数を 1 より大きくすることを狙う方式です。 スーパースカラはパイプラインを複数持ち、同時に実行できる命令を並行して流す。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「プロセッサの高速化技術」（IPA）

正解: B 【A（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。 従来の逐次処理の形であり、多数の画素を同時に処理する方式ではない。 【B（正解）】 ？ 1 つの命令の流れで、複数のデータを同時に処理する方式です。 SIMD は同じ演算を多数のデータに一度に行うので、画素ごとに同じ処理をする画像処理に向く。GPU の得意な処理でもある。 【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。 1 つのデータに異なる命令をかける形で、画素ごとに同じ演算を並べる処理には合わない。 【D（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。 プロセッサごとに別の命令を実行する方式で、同じ演算の繰り返しには SIMD のほうが効率的である。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「並列処理」（IPA）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 入出力装置が、処理の終了や異常を CPU に知らせる割込みです。 CPU の外にある装置が起こす外部割込みであり、プログラムの演算が原因ではない。 【B（不正解）】 ？ 決められた時間がたったことを知らせる割込みです。 時間の経過で起きる外部割込みで、演算の異常とは関係しない。 【C（不正解）】 ？ 電源やハードウェアの故障を知らせる割込みです。 ハードウェアの異常で起きる割込みであり、プログラムの演算内容が原因ではない。 【D（正解）】 ？ 内部割込みに分類される割込みです。 0 で割る、桁があふれるなど、命令の実行で起きる内部割込みである。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「割込み」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ キャッシュのアクセス時間より短い値です。 ヒットしたときの分（10 × 0.95）だけを足した値で、ミスしたときの 5% 分が抜けている。 【B（正解）】 ？ キャッシュのアクセス時間の 1.25 倍にあたる値です。 10 × 0.95 ＋ 60 × 0.05 ＝ 9.5 ＋ 3.0 ＝ 12.5 ナノ秒。ヒットとミスの時間を、それぞれの確率で重み付けして足す。 【C（不正解）】 ？ キャッシュのアクセス時間の 1.3 倍にあたる値です。 ミスのときにキャッシュと主記憶の両方の時間（70 ナノ秒）がかかるとした計算である。この問題の条件では主記憶の 60 ナノ秒だけを使う。 【D（不正解）】 ？ 2 つのアクセス時間のちょうど真ん中の値です。 ヒット率を使わずに単純に平均した値である。95% はキャッシュで済むので、実効アクセス時間はキャッシュの時間に近くなる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「メモリの容量と性能」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 10 回に 8 回はキャッシュで済む割合です。 5 × 0.8 ＋ 50 × 0.2 ＝ 14.0 ナノ秒となり、9.5 ナノ秒を超える。 【B（不正解）】 ？ 20 回に 17 回はキャッシュで済む割合です。 5 × 0.85 ＋ 50 × 0.15 ＝ 11.75 ナノ秒となり、まだ 9.5 ナノ秒を超える。 【C（正解）】 ？ 10 回に 9 回はキャッシュで済む割合です。 5h ＋ 50（1 − h）≦ 9.5 を解くと、50 − 45h ≦ 9.5 より h ≧ 0.9。90% でちょうど 9.5 ナノ秒になる。 【D（不正解）】 ？ 20 回に 19 回はキャッシュで済む割合です。 95% なら 7.25 ナノ秒で条件を満たすが、最低限の値ではない。90% で条件を満たす。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「メモリの容量と性能」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 主記憶への書込みは増えるが、管理が単純な方式です。 ライトスルーは書込みのたびに主記憶も更新するので、両者の内容が常に一致する。代わりに主記憶への書込みが多くなる。 【B（不正解）】 ？ キャッシュから追い出すときにまとめて主記憶へ書き戻す方式です。 ライトバックは書込みが速く主記憶への書込みも減るが、追い出すまでは主記憶の内容が古いままになる。 【C（不正解）】 ？ 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。 主記憶の読み書きを速くする方式で、キャッシュの書込みをいつ主記憶に反映するかを決めるものではない。 【D（不正解）】 ？ 主記憶のブロックをキャッシュのどこに置くかの決め方です。 キャッシュ上の置き場所の決め方であり、書込みの反映のしかたとは別の話である。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「メモリシステムの構成と記憶階層」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ フリップフロップで記憶する、高速な半導体メモリです。 SRAM は電源が入っている間は記憶を保つのでリフレッシュは要らない。キャッシュメモリに使われる。 【B（不正解）】 ？ 製造時に内容を書き込み、あとから書き換えられないメモリです。 読出し専用の不揮発性メモリで、電荷を保つためのリフレッシュは要らない。 【C（正解）】 ？ 主記憶によく使われる、構造が簡単で大容量にしやすいメモリです。 DRAM はコンデンサの電荷で記憶するため、一定時間ごとにリフレッシュして電荷を補う必要がある。 【D（不正解）】 ？ 電源を切っても内容が消えない、書換え可能なメモリです。 フラッシュメモリは不揮発性で、DRAM のような定期的なリフレッシュは必要としない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「メモリの種類と特徴」（IPA）

正解: D 【A（不正解）】 ？ CPU と主記憶の間に置く、高速で小容量のメモリです。 よく使うデータを高速なメモリに置く方式で、主記憶をバンクに分ける方式ではない。 【B（不正解）】 ？ データを分けて複数のディスクに順番に書き込む方式です。 ストライピングはディスク装置を並べて速くする考え方で、主記憶のバンクの割当て方の名前ではない。 【C（不正解）】 ？ 補助記憶を使って、主記憶より大きなアドレス空間を見せる仕組みです。 仮想記憶は使えるアドレス空間を広げる仕組みで、連続アクセスを速くするバンク分けではない。 【D（正解）】 ？ 主記憶の装置の構成を工夫する高速化の方式です。 メモリインターリーブは連続するアドレスを別々のバンクに置き、アクセスを重ねて主記憶を速くする。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「アクセス方式」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 2 ウェイ、4 ウェイのように、組の中の場所の数で呼び分ける方式です。 セットアソシエイティブ方式は組の中に複数の置き場所を持つので、衝突によるミスを減らせる。探すのは組の中だけで済む。 【B（不正解）】 ？ 主記憶のブロックごとに、キャッシュ上の置き場所が 1 か所に決まる方式です。 いまの構成そのものであり、置き場所が 1 つなので衝突によるミスは減らない。 【C（不正解）】 ？ キャッシュのどこにでもブロックを置ける方式です。 衝突は最も少ないが、キャッシュ全体を同時に探す回路が大きくなる。回路を小さく抑える条件に合わない。 【D（不正解）】 ？ 書込みのたびに主記憶も更新する方式です。 書込みの反映のしかたであり、ブロックをどこに置くかの決め方ではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「メモリシステムの構成と記憶階層」（IPA）

正解: D 【A（不正解）】 ？ CPU が命令を実行して 1 つずつデータを転送する方式です。 転送そのものに CPU を使うので、その間 CPU はほかの処理を進めにくい。 【B（不正解）】 ？ CPU が装置の状態を定期的に見に行く方式です。 装置の状態を調べるやり方で、CPU を介さずにデータを転送する方式ではない。 【C（不正解）】 ？ 低速な装置への出力をいったん補助記憶にためる仕組みです。 プリンタなどへの出力をためて CPU の待ちを減らす仕組みで、装置と主記憶の直接転送ではない。 【D（正解）】 ？ 転送が終わると、割込みで CPU に知らせる方式です。 DMA 方式では転送を DMA コントローラが行い、CPU は転送が終わるまで別の処理を進められる。終わると割込みで知らせる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「入出力制御の方式」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ クロック周波数と同じ数字です。 1 回に 1 バイトしか送らない計算になっている。64 ビットのバスは 1 回に 8 バイト送る。 【B（正解）】 ？ 毎秒 1.6 G バイトにあたる値です。 64 ビット ＝ 8 バイト。8 バイト × 200 M 回/秒 ＝ 1,600 M バイト/秒となる。 【C（不正解）】 ？ バス幅のビット数とクロック周波数を掛けた数字です。 64 × 200 ＝ 12,800 は M ビット/秒の値である。バイトに直すには 8 で割る。 【D（不正解）】 ？ 1 クロックに 2 回転送する場合の値です。 この問題のバスは 1 クロックに 1 回の転送なので、2 倍にはならない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「バスの容量と性能」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ シークタイムに転送時間だけを足した値です。 目的のデータが回ってくるのを待つ時間（平均 5 ミリ秒）が抜けている。 【B（正解）】 ？ シークタイムより 5.2 ミリ秒長い値です。 1 回転は 60,000 ÷ 6,000 ＝ 10 ミリ秒で、平均サーチタイムはその半分の 5 ミリ秒。転送は（10 ÷ 500）× 10 ＝ 0.2 ミリ秒。8 ＋ 5 ＋ 0.2 ＝ 13.2 ミリ秒。 【C（不正解）】 ？ 回転待ちを 1 回転分として足した値です。 平均の回転待ちは 1 回転（10 ミリ秒）の半分の 5 ミリ秒とする。1 回転分を足すと長すぎる。 【D（不正解）】 ？ 1 トラック分をまるごと読む時間を足した値です。 読むのは 10 k バイトだけなので、転送時間は 1 回転分（10 ミリ秒）ではなく 0.2 ミリ秒である。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「補助記憶装置」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 命令とデータの経路の持ち方を表す構成の一つです。 ハーバードアーキテクチャはバスが分かれているので、命令の読込みとデータのアクセスを並行して行える。 【B（不正解）】 ？ ノイマン型とも呼ばれる構成で、命令とデータを同じ経路で扱います。 1 本のバスを共有するので、命令の読込みとデータのアクセスを同時には行えない。 【C（不正解）】 ？ 装置を数珠つなぎに接続する形です。 周辺装置のつなぎ方の形であり、CPU の中で命令とデータのバスを分ける構成ではない。 【D（不正解）】 ？ 入出力装置のレジスタをメモリのアドレスとして扱う方式です。 入出力装置への命令の出し方の方式で、命令とデータのバスを分けるものではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「バスのシステムの構成」（IPA）

正解: C 【A（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。 ホットプラグは抜き差しのタイミングに関する機能で、資源の割当てやドライバの読込みを指す言葉ではない。 【B（不正解）】 ？ 装置を数珠つなぎに接続する形です。 装置のつなぎ方の形であり、自動で認識して設定する仕組みではない。 【C（正解）】 ？ ハードウェア、OS、ドライバの三者が協力して実現する機能です。 プラグアンドプレイでは、OS が装置を自動で認識し、資源を割り当て、適切なデバイスドライバを読み込む。 【D（不正解）】 ？ CPU が装置の状態を定期的に見に行く方式です。 装置の状態の調べ方であり、新しい装置を自動で設定する仕組みではない。

出典: プラグ アンド プレイの概要（Microsoft Learn）／応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「デバイスドライバ」（IPA）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 補助記憶装置をケーブルでつなぐシリアル転送のインタフェースです。 ディスク装置をつなぐ一般的なインタフェースだが、PCI Express 上での SSD とのやり取りを定めた規格ではない。 【B（不正解）】 ？ サーバの周辺装置の接続に使われてきた入出力の規格です。 古くからある周辺装置の接続規格で、PCI Express 上の不揮発性メモリとのやり取りを定めたものではない。 【C（不正解）】 ？ 映像機器などをつなぐために使われたシリアルバスの規格です。 機器どうしをつなぐシリアルバスの規格で、SSD を PCI Express で使うための規格ではない。 【D（正解）】 ？ NVM Express の略称です。 NVMe は、ホストのソフトウェアが PCI Express などを通じて不揮発性メモリとやり取りする方法を定めた、SSD の業界標準の規格である。

出典: NVM Express Specifications（NVM Express）／応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「バスの標準規格」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ 4 台すべてをデータの保存に使う組合せです。 冗長性を持たない RAID 0（ストライピングだけ）の値である。1 台でも壊れるとデータを失う。 【B（正解）】 ？ 3 台分を保存に使い、1 台分を予備の情報に使う組合せです。 RAID 5 は 1 台分のパリティを各ディスクに分散して持つ。2 ×（4 − 1）＝ 6 T バイトを使え、1 台の故障まで耐えられる。 【C（不正解）】 ？ 2 台分を保存に使い、2 台分を予備の情報に使う組合せです。 パリティを 2 台分持つ RAID 6 の値である。RAID 5 のパリティは 1 台分である。 【D（不正解）】 ？ 4 台すべてに同じデータを書く組合せです。 4 台すべてでミラーリングした場合の値である。RAID 5 はこれより多くの容量を使える。

出典: フォールト トレランスとストレージの効率（Microsoft Learn）／応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「ストレージ」（IPA）

正解: D 【A（不正解）】 ？ データを分けて各ディスクに書き込むだけの方式です。 冗長性がないので、1 台が壊れるだけでデータを失う。 【B（不正解）】 ？ 同じデータを 2 台に書き込む方式です。 コピーは 2 つなので、同じデータを持つ 2 台が同時に壊れるとデータを失う。 【C（不正解）】 ？ 1 台分のパリティを分散して持つ方式です。 耐えられるのは 1 台の故障までで、2 台が同時に壊れるとデータを失う。 【D（正解）】 ？ 2 種類のパリティを分散して持つ方式です。 RAID 6 は同時に 2 台の故障に耐えられる。一般的な RAID 6 では 6 台中 4 台分（約 67%）を使え、3 重ミラーの 33.3% より多い。

出典: フォールト トレランスとストレージの効率（Microsoft Learn）／応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「ストレージ」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ ふだんから 2 系統とも稼働させておく構成です。 デュアルシステムは 2 系統で同じ処理をして結果を照合する。故障時は片方を切り離して処理を続ける。 【B（不正解）】 ？ 主系が処理し、従系は待機する構成です。 デュプレックスシステムでは待機系は同じ処理をしないので、結果を突き合わせて誤りを見つけることはできない。 【C（不正解）】 ？ 複数のプロセッサを直列につなぎ、処理を分担する構成です。 処理を段階ごとに分担する構成で、同じ処理を 2 回して照合する構成ではない。 【D（不正解）】 ？ 端末側に最低限の機能だけを持たせ、処理をサーバで行う形態です。 利用者の端末の形態であり、2 系統で処理を照合する信頼性の構成ではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「システム構成」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 片方が止まったときの、残る 1 台の負荷についての記述です。 2 台分の負荷（60% × 2）が 1 台に集まり、処理しきれなくなる。障害を吸収できる予備の能力を残して設計する。 【B（不正解）】 ？ 2 系統の結果を突き合わせる構成についての記述です。 アクティブ-アクティブ構成は要求を分け合うだけで、同じ処理をして結果を照合する構成ではない。 【C（不正解）】 ？ 待機系を止めておく構成についての記述です。 両方がふだんから動いているので、待機系の起動を待つ必要はない。これは待機系を止めておく構成の特徴である。 【D（不正解）】 ？ 障害の検知についての記述です。 負荷分散そのものは故障の検知を妨げない。死活監視をすれば故障したサーバを切り離せる。

出典: 冗長性を設計するためのアーキテクチャ戦略（Microsoft Learn）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 故障が起きたとき、安全な側に止まるようにする考え方です。 フェールセーフは故障時の止まり方の考え方で、人の誤操作そのものを防ぐ設計ではない。 【B（不正解）】 ？ 故障が起きても、機能を縮小して動き続けるようにする考え方です。 フェールソフトは故障後も処理を続けるための考え方で、誤操作を防ぐ設計ではない。 【C（正解）】 ？ 信頼性設計の用語の一つで、英語の proof（〜に耐える）を含む言葉です。 フールプルーフは、逆向きに付けられない形のように、誤操作そのものを起こせないようにする。 【D（不正解）】 ？ 装置を多重化して、故障しても止まらずに動き続ける考え方です。 フォールトトレラントは故障への耐性の考え方で、人の誤操作を防ぐものではない。

出典: フールプルーフ（職場のあんぜんサイト 安全衛生キーワード・厚生労働省）／応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「信頼性設計」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ ハードウェアの上の仮想化ソフトで、OS ごと動かす方式です。 ハイパーバイザー型の仮想マシンはそれぞれ自分のカーネルを含む OS を動かすので、資源を多く使う。 【B（不正解）】 ？ ホスト OS の上の仮想化ソフトで、OS ごと動かす方式です。 仮想マシンごとに OS 全体を動かすうえ、ホスト OS も挟むので軽くはならない。 【C（正解）】 ？ Docker などで作成して動かす実行環境です。 コンテナは OS のユーザーモード部分とアプリだけを持ち、ホストのカーネルを共有する。軽く、速く起動できる。 【D（不正解）】 ？ 2 系統で同じ処理を行う信頼性の構成です。 信頼性を高める構成であり、1 台のサーバで多数のアプリを隔離する方式ではない。

出典: コンテナーと仮想マシン（Microsoft Learn）／What is a container?（Docker Docs）

正解: B 【A（不正解）】 ？ 多数のサーバを少ない台数にまとめることです。 サーバを集約して台数を減らす取り組みで、動いている仮想マシンを止めずに移す技術ではない。 【B（正解）】 ？ Hyper-V などの仮想化基盤が備える機能です。 ライブマイグレーションは、実行中の仮想マシンをダウンタイムを感じさせずに別のホストへ移せる。保守の前にホストを空けるのに使う。 【C（不正解）】 ？ 災害に備えて用意しておく予備の拠点の一種です。 災害対策の拠点の種類であり、仮想マシンを移す技術ではない。 【D（不正解）】 ？ ある時点のディスクや仮想マシンの状態を保存する機能です。 状態の保存はできるが、それだけでは動いているまま別のサーバへ移すことにはならない。

出典: ライブ マイグレーションの概要（Microsoft Learn）／応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「システム構成」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 全体の 25 分の 24 にあたる割合です。 稼働率 ＝ MTBF ÷（MTBF ＋ MTTR）＝ 480 ÷ 500 ＝ 0.96。 【B（不正解）】 ？ 1 から MTTR ÷ MTBF を引いた割合です。 1 − 20 ÷ 480 で計算しており、分母が違う。分母は動いている時間と止まっている時間の合計（500 時間）にする。 【C（不正解）】 ？ MTTR を MTBF で割った割合です。 修理時間と動作時間の比であり、稼働率ではない。 【D（不正解）】 ？ 全体の 25 分の 1 にあたる割合です。 20 ÷ 500 で、止まっている時間の割合（不稼働率）である。稼働率は 1 から引いた 96.0% になる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「信頼性指標と信頼性計算」（IPA）／信頼性ターゲットを定義するためのアーキテクチャ戦略（Microsoft Learn）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 3 台すべてを直列につないだときの値です。 0.9 × 0.9 × 0.95 で、Web サーバ 2 台がどちらも動かないと止まる計算になっている。並列はどちらか 1 台で足りる。 【B（不正解）】 ？ Web サーバ 1 台とデータベースサーバを直列にしたときの値です。 0.9 × 0.95 で、並列にした効果が入っていない。 【C（正解）】 ？ 0.99 と 0.95 を掛けた値です。 並列部分は 1 −（1 − 0.9）² ＝ 0.99。直列なので掛けて、0.99 × 0.95 ＝ 0.9405 となる。 【D（不正解）】 ？ Web サーバ 2 台の並列部分だけの値です。 データベースサーバとの直列を計算に入れていない。直列の部分は掛け算で全体を下げる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「信頼性指標と信頼性計算」（IPA）／信頼性ターゲットを定義するためのアーキテクチャ戦略（Microsoft Learn）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 稼働率の高いほうの装置を二重にする改善です。 X の部分は 1 − 0.01² ＝ 0.9999 になるが、全体は 0.9999 × 0.90 ≒ 0.8999 にとどまる。 【B（不正解）】 ？ 稼働率の高いほうの装置をさらに改善する案です。 全体は 0.999 × 0.90 ≒ 0.8991。弱い装置 Y が足を引っ張ったままである。 【C（不正解）】 ？ 稼働率の低いほうの装置を 1 台のまま改善する案です。 全体は 0.99 × 0.95 ≒ 0.9405。改善はするが、二重化ほどは上がらない。 【D（正解）】 ？ 稼働率の低いほうの装置を二重にする改善です。 Y の部分は 1 − 0.10² ＝ 0.99 になり、全体は 0.99 × 0.99 ＝ 0.9801 で最も高い。直列では弱い部分を補うのが効く。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「信頼性指標と信頼性計算」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 故障しにくさを表す観点です。 故障せずに動き続ける度合いで、主な指標は MTBF である。 【B（不正解）】 ？ 使いたいときに使える度合いを表す観点です。 必要なときに使える度合いで、主な指標は稼働率である。 【C（正解）】 ？ RASIS の頭文字のうち、最初の S にあたる観点です。 障害からどれだけ早く直せるかを表し、主な指標は MTTR（平均修復時間）である。 【D（不正解）】 ？ データが壊れたり矛盾したりしない度合いを表す観点です。 データの正しさや一貫性を表す観点で、修理のしやすさではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「RASIS」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ サーバの台数を増やして処理を分け合う方法です。 スケールアウトは小さな部分に分けて動かせる処理に向く。分けて処理できない作りでは効果が出にくい。 【B（正解）】 ？ 1 台の CPU やメモリを強化する方法です。 スケールアップは、分割しにくい処理や、複数台に広げる設計になっていないシステムに向く。 【C（不正解）】 ？ サーバの台数を減らす方法です。 台数を減らすのは負荷が下がったときの対応で、処理が追いつかない問題は解決しない。 【D（不正解）】 ？ 故障に備えて予備の系統を待たせる方法です。 アクティブ-スタンバイ構成は可用性を高めるが、待機系は処理を受け持たないので能力は増えない。

出典: スケーリングとパーティション分割を最適化するためのアーキテクチャ戦略（Microsoft Learn）

正解: A 【A（正解）】 ？ 曲線の左端にあたる期間です。 製造時の欠陥などによる故障が使い始めに出て、取り除かれるにつれて故障率が下がる。 【B（不正解）】 ？ 曲線の底の平らな部分にあたる期間です。 故障が偶然に起き、故障率はほぼ一定になる。時間とともに下がる期間ではない。 【C（不正解）】 ？ 曲線の右端にあたる期間です。 部品の劣化で故障率が上がっていく期間であり、下がる期間ではない。 【D（不正解）】 ？ 故障から次の故障までの平均の動作時間です。 MTBF は信頼性の指標であり、バスタブ曲線の期間の名前ではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 4「信頼性指標と信頼性計算」（IPA）／Bathtub curve（NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods・米国国立標準技術研究所）

正解: B 【A（不正解）】 ？ 1 か月の 0.01% にあたる時間です。 稼働率 99.99% のときの停止時間である。99.9% ならその 10 倍になる。 【B（正解）】 ？ 1 か月の 0.1% にあたる時間です。 30 日 × 24 時間 × 60 分 ＝ 43,200 分。その 0.1% で 43.2 分となる。 【C（不正解）】 ？ 1 か月の 1% にあたる時間です。 稼働率 99% のときの停止時間である。99.9% ならその 10 分の 1 になる。 【D（不正解）】 ？ 1 年の 0.1% にあたる時間です。 1 年間（365 日）で数えた 99.9% の停止時間である。問われているのは 1 か月の値である。

出典: 信頼性ターゲットを定義するためのアーキテクチャ戦略（Microsoft Learn）

正解: D 【A（不正解）】 ？ すべてのジョブが終わる時刻と同じ値です。 最後のジョブの終了時刻であり、3 つのジョブの平均ではない。 【B（不正解）】 ？ 到着順（A、B、C）に実行したときの平均です。 到着順だと終了時刻は 6、8、12 秒で、平均は約 8.7 秒。SJF は短いジョブを先に実行する。 【C（不正解）】 ？ 3 つのジョブの処理時間の平均です。 待ち時間を含めていない。ターンアラウンドタイムは到着から処理が終わるまでの時間である。 【D（正解）】 ？ 3 つの終了時刻の合計 20 秒を 3 で割った値です。 短い順に B、C、A と実行すると、終了時刻は 2、6、12 秒。平均は 20 ÷ 3 ≒ 6.7 秒となる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 5「タスク管理」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ 参照されたページの種類の数と同じ回数です。 最初の 1・2・3・4・5 の読込みだけを数えている。枠が 3 つなので、追い出したページを再び読む分も起きる。 【B（正解）】 ？ 参照 8 回のうち 2 回がヒットになる回数です。 1・2・3 で 3 回。1 はヒット。4 で 2 を追い出し 4 回目。1 はヒット。2 で 3 を追い出し 5 回目、5 で 4 を追い出し 6 回目。 【C（不正解）】 ？ 参照 8 回のうち 1 回だけがヒットになる回数です。 先に読み込んだページから追い出す FIFO 方式の回数である。LRU では最も長く使われていないページを追い出す。 【D（不正解）】 ？ 参照のたびに読込みが起きる回数です。 1 を 2 回目と 3 回目に参照したときは主記憶にあるので、ページフォールトは起きない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 5「仮想記憶管理」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 主記憶に置くページの量と主記憶の大きさの釣り合いを変える案です。 スラッシングは、各プロセスのワーキングセットが主記憶に収まらないと起きる。多重度を下げるか主記憶を増やす。 【B（不正解）】 ？ CPU を割り当てる時間の単位を短くする案です。 切替えを増やしても、主記憶の不足は変わらない。かえってページの入れ替えが増えることもある。 【C（不正解）】 ？ 追い出すページの選び方を変える案です。 置換えの方式を変えても、必要なページの量が主記憶を超える状態は解消しない。 【D（不正解）】 ？ CPU の空き時間を埋めようとする案です。 原因はページの入れ替え待ちなので、プロセスを増やすと主記憶の取り合いがさらに悪化する。

出典: Working Set（Microsoft Learn）／応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 5「仮想記憶管理」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 仮想アドレスと物理アドレスの対応を記した表です。 変換のもとになる表そのもので、毎回引くと遅いという問題の原因の側にある。 【B（不正解）】 ？ プロセスのページのうち、いま物理メモリにあるものの集まりです。 ワーキングセットはページの集まりを指す言葉で、アドレス変換を速くする仕組みではない。 【C（正解）】 ？ 容量が限られた、CPU 内の小さな表です。 TLB は CPU が持つアドレス変換のキャッシュで、ページテーブルを引く回数を減らす。 【D（不正解）】 ？ 磁気ディスクのデータを一時的に置くメモリです。 ディスクの読み書きを速くするもので、アドレス変換とは関係しない。

出典: Concepts overview（Linux kernel documentation）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 待っているスレッドがない状態です。 解放は 1 回だけなので、待っていた 2 つのうち 1 つしか先に進めない。 【B（不正解）】 ？ カウントの最大値と同じ数です。 最初の 3 つは待たずに資源を得ている。待たされるのは 4 つ目と 5 つ目の 2 つだけである。 【C（不正解）】 ？ 解放の前に待たされていた数です。 解放の前は 2 つが待っていたが、解放でカウントが 1 増え、そのうち 1 つが資源を得る。 【D（正解）】 ？ 解放によって 1 つが先に進んだあとの数です。 3 つが資源を得てカウントは 0。4・5 つ目が待つ。解放でカウントが 1 になり 1 つが進むので、残りは 1 つ。

出典: セマフォ オブジェクト（Microsoft Learn）

正解: B 【A（不正解）】 ？ どちらの処理に CPU を先に渡すかを変える案です。 優先度を変えても、ロックを逆の順に取り合う限り、互いに待つ状態は起こりうる。 【B（正解）】 ？ 資源を確保する順番を決めておく案です。 全員が表 X、表 Y の順に確保すれば、待ちが輪のようにつながらず、デッドロックは起きない。 【C（不正解）】 ？ CPU を割り当てる時間を短くする案です。 CPU の割当て方を変えても、ロックの取り合いの構造は変わらない。 【D（不正解）】 ？ 一度に押さえる範囲を小さくする案です。 待ちの頻度は減ることがあるが、同じ行を逆の順に取り合えばデッドロックは起きうる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 5「多重（マルチ）プログラミングとスケジューリング」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 実行中のスレッドの持ち時間を守る動きです。 Windows は優先度の高いスレッドが実行可能になると、低いスレッドをタイムスライスの途中でも止める。 【B（不正解）】 ？ ラウンドロビンで回す動きです。 ラウンドロビンで回すのは、同じ優先度のスレッドどうしである。 【C（正解）】 ？ 優先度の高いスレッドに CPU を譲らせる動きです。 プリエンプティブ方式の動きである。低いスレッドは途中で止められ、高いスレッドにタイムスライスが割り当てられる。 【D（不正解）】 ？ 新しく来たスレッドの優先度を変える動きです。 OS が新しいスレッドの優先度を下げて順番を待たせることはしない。

出典: 優先度のスケジュール設定（Microsoft Learn）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 最新のバックアップ 1 つだけを使う組合せです。 差分は日曜からの変化分しか持たないので、土台となる日曜の完全バックアップが必要である。 【B（不正解）】 ？ 日曜以降のバックアップを全部使う組合せです。 増分バックアップなら必要な組合せである。差分は毎回日曜からの変化をすべて含むので、月・火の分は要らない。 【C（不正解）】 ？ 日曜の分を使わない組合せです。 差分には変わったデータしか入っていない。変わっていないデータを戻すには完全バックアップが要る。 【D（正解）】 ？ 2 つのバックアップを使う組合せです。 日曜の完全バックアップを戻し、日曜以降の変化をすべて含む水曜の差分を重ねれば、水曜夜の状態に戻る。

出典: アーキテクチャの概要 - Azure Backup「バックアップの種類」（Microsoft Learn）

正解: A 【A（正解）】 ？ 毎回の保存量が小さくなりやすい方式です。 増分バックアップは前回のバックアップからの変化分だけを保存するので、保存量とネットワークの使用量が少ない。 【B（不正解）】 ？ 直近の完全バックアップを基準にする方式です。 差分は完全バックアップ以降の変化を毎回すべて保存するので、日がたつほど保存量が増える。 【C（不正解）】 ？ 対象のデータをすべて保存する方式です。 変わっていないデータも毎回保存するので、変化分だけを保存する方式ではない。 【D（不正解）】 ？ 同じデータを複数のディスクに同時に書き込む方式です。 ミラーリングは故障に備えてコピーを持つ仕組みで、誤って消したデータは両方から消える。

出典: アーキテクチャの概要 - Azure Backup「バックアップの種類」（Microsoft Learn）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 参照先の場所を記録した、別の小さなファイルです。 ショートカットは参照先とは別のファイルで、同じファイルに複数のパス名を持たせる仕組みではない。 【B（不正解）】 ？ ディレクトリどうしを結び付けるリンクです。 ジャンクションが参照できるのはディレクトリで、ファイルを直接参照することはできない。 【C（正解）】 ？ 異なるボリュームのファイルには作れないリンクです。 ハードリンクでは複数のパスが同じファイルを参照し、作った順に関係なくどれからでも削除できる。 【D（不正解）】 ？ 別のファイルやディレクトリを指すオブジェクトです。 シンボリックリンクはターゲットを指す別のオブジェクトで、1 つのファイルに複数の名前を持たせる仕組みではない。

出典: ハード リンクとジャンクション（Microsoft Learn）／シンボリック リンク（Microsoft Learn）

正解: A 【A（正解）】 ？ 実行するときにライブラリを結び付ける方法です。 DLL は複数のアプリでコードを共有するのでメモリを節約でき、DLL を更新すれば各アプリに反映できる。 【B（不正解）】 ？ ビルドのときに機能を各アプリに組み込む方法です。 機能が各アプリに複製されるので、修正のたびに全アプリを作り直す必要があり、メモリも共有できない。 【C（不正解）】 ？ 同じソースコードを各アプリに持たせる方法です。 修正のたびに 10 か所を直してビルドし直す必要があり、メモリも共有できない。 【D（不正解）】 ？ 呼び出し箇所ごとにコードを埋め込む方法です。 マクロは翻訳時に各所へ展開されるので、修正には作り直しが要り、コードも共有されない。

出典: ダイナミック リンク ライブラリ（Microsoft Learn）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 改変した部分の扱いについての記述です。 GPL では改変版を配布するとき、作品全体を GPL で提供する必要がある。改変部分だけを閉じることはできない。 【B（不正解）】 ？ 配布したときの義務についての記述です。 実行形式を配布する場合、対応するソースコードを GPL の条件で提供することが求められる。 【C（不正解）】 ？ お金で条件を変えることについての記述です。 GPL の条文にそのような取り決めはない。作者が別に商用ライセンスを用意していても、それは GPL とは別の契約である。 【D（正解）】 ？ 作品全体のライセンスとソースの扱いについての記述です。 GPL はコピーレフトのライセンスで、改変版も作品全体を同じ GPL で提供する（第 5 条 c）。実行形式を配布するときは、対応するソースを入手できるようにする（第 6 条）。

出典: GNU General Public License version 3（Open Source Initiative）

正解: B 【A（不正解）】 ？ ソースコードの変更履歴を管理するツールです。 分散型のバージョン管理システムで、コンテナの配置や自動復旧は行わない。 【B（正解）】 ？ 宣言した「あるべき状態」に実際の状態を近づけるプラットフォームです。 Kubernetes は、失敗したコンテナの再起動などの自己修復や、CPU 使用率に応じた水平スケーリングを自動で行う。 【C（不正解）】 ？ ビルドやテストを自動で実行するツールです。 継続的インテグレーションなどの作業を自動化するツールで、コンテナの稼働管理が主な役割ではない。 【D（不正解）】 ？ サーバやネットワークを監視するツールです。 状態の監視や通知はできるが、コンテナの再起動や数の増減を自動で行う仕組みではない。

出典: Kubernetesとは何か？（Kubernetes ドキュメント）

正解: D 【A（不正解）】 ？ 入力がどちらも 1 のときだけ 1 を出す回路です。 入力が 1 と 0 のように異なるときは 0 を出すので、条件に合わない。 【B（不正解）】 ？ 入力のどちらかが 1 なら 1 を出す回路です。 入力がどちらも 1 のときも 1 を出すので、同じときに 0 にならない。 【C（不正解）】 ？ AND 回路の出力を反転させた回路です。 入力がどちらも 0 のときも 1 を出すので、同じときに 0 にならない。 【D（正解）】 ？ 排他的論理和を求める回路です。 排他的論理和は 2 つの入力が異なるときだけ 1 になる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 6「電気・電子回路」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 2 つの安定した状態を持つ回路です。 フリップフロップは状態を保持する順序回路で、レジスタや SRAM の記憶素子に使われる。 【B（不正解）】 ？ 1 ビットどうしを足す回路です。 半加算器は入力だけで出力が決まる組合せ回路で、状態を記憶しない。 【C（不正解）】 ？ 入力の符号に応じて、出力線の 1 本を選ぶ回路です。 入力だけで出力が決まる組合せ回路で、情報を保持しない。 【D（不正解）】 ？ 複数の入力から 1 つを選んで出力する回路です。 選択信号に応じて入力を切り替える組合せ回路で、記憶の機能は持たない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 6「電気・電子回路」（IPA）

正解: A 【A（正解）】 ？ 入力がどちらも 1 のときだけ 1 を出す回路です。 1 ＋ 1 のときだけ桁上がりが 1 になるので、桁上がりは A AND B で求まる。 【B（不正解）】 ？ 入力のどちらかが 1 なら 1 を出す回路です。 1 ＋ 0 でも 1 を出してしまうので、桁上がりにはならない。 【C（不正解）】 ？ 入力が異なるときだけ 1 を出す回路です。 XOR は半加算器の和 S を求めるのに使う。桁上がりは 1 ＋ 1 のときだけなので別の回路になる。 【D（不正解）】 ？ OR 回路の出力を反転させた回路です。 入力がどちらも 0 のときに 1 を出すので、桁上がりとは逆の動きになる。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 3「プロセッサの動作原理」（IPA）

正解: C 【A（不正解）】 ？ 特定の用途のために専用に設計する集積回路です。 ASIC は製造後に回路を変えられない。大量生産で 1 個あたりの費用を下げたいときに向く。 【B（不正解）】 ？ 製造時に内容を書き込む読出し専用メモリです。 記憶内容も回路も製造後に書き換えられないので、条件に合わない。 【C（正解）】 ？ 多数の論理ブロックと配線を内部に並べた集積回路です。 FPGA は利用者が回路を書き換えられるので、少量生産や仕様変更の可能性がある機器に向く。 【D（不正解）】 ？ 信号処理の計算を得意とするプロセッサです。 ソフトウェアで処理を変えることはできるが、回路の構成そのものを書き換える部品ではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 6「カスタム IC」（IPA）

正解: B 【A（不正解）】 ？ 使わない回路へのクロックの供給を止める技術です。 クロックゲーティングは回路の動作による電力を減らすが、電源はつながったままなのでリーク電流は残る。 【B（正解）】 ？ 回路ブロックの手前に、電源のスイッチの役割をする回路を入れる技術です。 パワーゲーティングは電源そのものを切るので、クロックを止めても残るリーク電流まで抑えられる。 【C（不正解）】 ？ 負荷に応じて電圧と周波数を変える技術です。 DVFS は動作中の電力を負荷に合わせて下げる技術で、待機中の回路の電源を切るものではない。 【D（不正解）】 ？ パルスのオンとオフの時間の比率で出力を調整する制御です。 モーターや LED の出力を調整する制御方式で、回路ブロックの待機電力を減らす技術ではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 6「消費電力」（IPA）／CPU Performance Scaling（Linux kernel documentation）

正解: C 【A（不正解）】 ？ あらかじめ決めた順序に従って、段階ごとに動作を進める制御です。 決めた手順どおりに動かす制御で、測った結果と目標の差をもとに調整し続けるものではない。 【B（不正解）】 ？ 結果を測らずに、決めた操作量だけを与える制御です。 出力を測って戻さないので、室温と目標の差に応じた調整はできない。 【C（正解）】 ？ クローズドループ制御とも呼ばれる制御です。 フィードバック制御はセンサーで結果を測り、目標との差を減らすように操作量を変え続ける。クローズドループ制御とも呼ぶ。 【D（不正解）】 ？ パルスのオンとオフの時間の比率で出力を調整する制御です。 出力の大きさを調整する手段であり、目標との差をもとに調整を続ける制御の考え方そのものではない。

出典: 応用情報技術者試験（レベル 3）シラバス Ver.7.2 中分類 6「機械・制御」（IPA）