のんびりやろう!情報処理試験!-1問1問コツコツと-

J Question vol.3168


カテゴリー: 2017年06月23日
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■今日の問題■☆☆(等幅フォントで見てね!)
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 プログラムで使用可能な実メモリ枠が 3 ぺージである
 仮想記憶システムにおいて、大きさ 6 ぺージのプログラムが
 実行されたとき、ぺージフォールトは何回発生するか。
 ここで、プログラム実行時のぺージ読込み順序は、

  0,1,2,3,4,0,2,4,3,1,4,5 とする。

 ぺージング方式は、LRU(Least Recently Used) とし、初期状態では、
 実メモリにはいずれのぺージも読み込まれていないものとする。

 ア 9

 イ 10

 ウ 11

 エ 12




















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■解答■(出典:H14. ソフトウェア 問25)
----------------------------------------------------------------------
 イ 10

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■解説■
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 オペレーションシステム(OS) に関する問題の特集に入っています。
 今日も、仮想記憶におけるページ置換えアルゴリズムに関する問題でした。
 ソフトウェアではほぼ毎回出題されていますので、他の区分でも
 要チェックです。


 ページフォールト(page fault) とは、ページング方式で
 主記憶にないページを読み込もうとするときに発生するプログラム割込みの
 ことを言います。

 ページフォールトが起こると、必要なページを仮想記憶から主記憶に
 読込む必要があります。

 主記憶に余裕がある場合には、必要なページがページインされますが、
 主記憶がいっぱいのときは、いらないページをページアウトしてから
 必要なページをページインします。


 また、LRU(Least Recently Used) 方式とは、ページアウトを行うときに
 主記憶に記録されているページの中で

 「最も長い時間参照されていないページ」

 からページアウトをする方式です。

 別名「最近使ってないのは無くてもいいや~」方式です(^^;;


 問題をもう一度確認しておきましょう。

> プログラムで使用可能な実メモリ枠が 3 ぺージである
> 仮想記憶システムにおいて、大きさ 6 ぺージのプログラムが
> 実行されたとき、ぺージフォールトは何回発生するか。
> ここで、プログラム実行時のぺージ読込み順序は、
> 
>  0,1,2,3,4,0,2,4,3,1,4,5 とする。
> 
> ぺージング方式は、LRU(Least Recently Used) とし、初期状態では、
> 実メモリにはいずれのぺージも読み込まれていないものとする。


 それでは、実際にやってみましょう。

 問題文よりページ枠(これをワーキングセット(working set) とも言う)を
 3つ取ります。わかりやすくするために、枠の上の数字が大きくなるほど、
 長い時間参照されていないものを表します。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │ │ │ │
   └─┴─┴─┘

 このページ枠を元に以下のプログラムを実行します。

>  0,1,2,3,4,0,2,4,3,1,4,5

 最初は 0 を参照しようとしますが、主記憶が空なので
 早速、ページフォールトが発生し、0 がページインされます。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │0│ │ │
   └─┴─┴─┘

>  1,2,3,4,0,2,4,3,1,4,5(ここは残りのページをあらわします)

 同様に、1 と 2 でもページフォールトが発生し、ページインされます。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │2│1│0│ ページフォールト:3回
   └─┴─┴─┘

 最初の3回の参照でページ枠がすべて埋まりました。

>  3,4,0,2,4,3,1,4,5

 次に、参照されるのは 3 ですね。主記憶には 3 のページはありませんので
 ページフォールトとなり、LRU 方式なので「最も長い時間参照されていない
 ページ」である 0 がページアウトされます。その状態が下の図です。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │3│2│1│ ページフォールト:4回
   └─┴─┴─┘

>  4,0,2,4,3,1,4,5 (ここは残りのページをあらわします)

 次に参照されるのは、4 ですね。ここもページフォールトです。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │4│3│2│ ページフォールト:5回
   └─┴─┴─┘

>  0,2,4,3,1,4,5 (ここは残りのページをあらわします)

 次に参照されるのは、0 ですね。ここもページフォールトです。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │0│4│3│ ページフォールト:6回
   └─┴─┴─┘

>  2,4,3,1,4,5 (ここは残りのページをあらわします)

 次に参照されるのは、2 ですね。ここもページフォールトです。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │2│0│4│ ページフォールト:7回
   └─┴─┴─┘

>  4,3,1,4,5 (ここは残りのページをあらわします)

 次に参照されるのは、4 ですね。4 は主記憶にあるので
 ページフォールトにはならず、ページアウトは起こりません。
 ただし、参照された順番が入れ替わります。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │4│2│0│ ページフォールト:7回
   └─┴─┴─┘

>  3,1,4,5 (ここは残りのページをあらわします)

 次に参照されるのは、3 ですね。ここはページフォールトです。
 0 がページアウトされ、3 がページインします。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │3│4│2│ ページフォールト:8回
   └─┴─┴─┘

>  1,4,5 (ここは残りのページをあらわします)

 次に参照されるのは、1 ですね。ここもページフォールトです。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │1│3│4│ ページフォールト:9回
   └─┴─┴─┘

>  4,5 (ここは残りのページをあらわします)

 次に参照されるのは、4 ですね。4 は主記憶にあるので
 ページフォールトにはならず、ページアウトは起こりません。
 ただし、参照された順番が入れ替わります。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │4│1│3│ ページフォールト:9回
   └─┴─┴─┘

>  5 (ここは残りのページをあらわします)

 最後に参照されるのは、5 ですね。ここはページフォールトです。

    1 2 3
   ┌─┬─┬─┐
   │5│4│1│ ページフォールト:10回
   └─┴─┴─┘

 したがって、正解は10回ですね。おつかれさまでした(^^;



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★これ、おしえてっ!(質問編)★ 回答期限:6月26日(月)の夜まで
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 「この問題がわからないっ!!」という、
 読者からの質問をみなさんに回答してもらおう!というコーナーです。


 今回の質問はこちらです。(出典:H29.春 登録セキスペ 午前2 問6)
----------------------------------------------------------------------

 DNS水責め攻撃(ランダムサブドメイン攻撃)の手口と目的に関する
 記述のうち、適切なものはどれか。


 ア ISPが管理するDNSキャッシュサーバに対して、送信元を攻撃対象の
   サーバのIPアドレスに詐称してランダムかつ大量に生成した
   サブドメイン名の問合せを送り、その応答が攻撃対象のサーバに
   送信されるようにする。

 イ オープンリゾルバとなっているDNSキャッシュサーバに対して、
   攻撃対象のドメインのサブドメイン名をランダムかつ大量に生成して
   問い合わせ、攻撃対象の権威DNSサーバを過負荷にさせる。

 ウ 攻撃対象のDNSサーバに対して、攻撃者が管理するドメインの
   サブドメイン名をランダムかつ大量に生成してキャッシュさせ、
   正規のDNSリソースレコードを強制的に上書きする。

 エ 攻撃対象のWebサイトに対して、当該ドメインのサブドメイン名を
   ランダムかつ大量に生成してアクセスし、非公開のWebページの参照を
   試みる。


--[回答のめやす(横幅:全角34文字)]--------------------------------
> 1234567890123456789012345678901234
----------------------------------------------------------------------

 登録セキスペ(情報処理安全確保支援士)をもう1問。


 これに対する回答(解説)を6月26日(月)の夜までにお願いします。

 このコーナーで取り上げてほしい問題のリクエストも募集中です。
 回答&お便りはこちらからでもOKです。
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━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
▼選択肢で勉強しよっ!▼(答えはこのメールの一番下にあります)
----------------------------------------------------------------------

> VLIW(Very Long Instruction Word) って?



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> *********************** 投稿募集中のテーマ *********************** <
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▼選択肢で勉強しよっ!の答え▼
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 (応用情報平成27年春問9エ)
 (基本情報平成20年春問17エ)
 (ソフトウェア平成18年春問17エ)の選択肢より

> 命令語を長く取り、一つの命令で複数の機能ユニットを同時に制御する
> ことによって高速化を図る方式である。

 (ITサービスマネージャ平成23年午前2問19ア)の選択肢より

> 同時に実行可能な複数の動作をまとめて一つの命令として実行する。

 (応用情報平成22年春問9ウ)の選択肢より

> 同時に実行可能な複数の動作をまとめて一つの命令とし、
> 同時にて実行する。

 (ソフトウェア平成20年秋問17ウ)の選択肢より

> 一つの命令語で複数の命令を同時に実行する。

 (データベース平成19年問1ア)
 (システム管理平成19年問1ア)
 (エンベデッド平成19年問1ア)
 (エンベデッド平成16年問3ア)の選択肢より

> 同時に実行可能な複数の動作をまとめて一つの命令として実行する。

 (平成15年ソフトウェア問16)
 (平成13年ソフトウェア問18)の問題文より

> プロセッサの高速化技法の一つとして、コンパイルの段階で
> 同時に実行可能な複数の動作をまとめて一つの複合命令とし、
> CPI(Cycles Per Instruction) 低減を図る方式

 VLIW(Very Long Instruction Word)とは、マイクロプロセッサの
 高速化技術の1つです。

 基本的な考え方としては、複数の短い命令語を
 1つの長い命令語としてコンパイラでまとめる(最適化する)ことで
 複数の命令を並列処理的に実行しようという方式です。

 この方式では、直接関係のない複数の命令でもまとめて実行します。
 同時に実行する(最適化する)命令数は決まっていて、
 数が足りないときには「何もしない」という命令で数を合わせます。

 単語を直訳すると「とっても長い命令語」って訳せますね(^^;



=-=[あとがき]=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=

 メルカリでセキュリティインシデントが発生した話。

 CDN切り替え作業における、Web版メルカリの個人情報流出の原因につきまして
 http://tech.mercari.com/entry/2017/06/22/204500


 ここまで発表するのは珍しいかと思いますが、CDN切り替えは
 気を付けなきゃいけないなって、1つの教訓にはなりますね。

 ただ、そもそもユーザごとに動的に生成するページを
 CDNに通してしまうのがいけない気がしますが、これって普通なんですかね?



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