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コンピュータ構成要素

CPU、メモリ、バス、入出力装置の仕組みを理解します。

40問収録

コンピュータ構成要素の問題を解く
1.

キャッシュメモリの目的として最も適切なものはどれか。

コンピュータシステム
2.

コンピュータの高速化技術の一つであるメモリインタリーブに関する記述として、 適切なものはどれか。

3.

表に示すようにキャッシュメモリと主記憶のアクセス時間だけが異なり、他の条件は同じ2種類のCPU XとYがある。あるプログラムをCPU XとYとでそれぞれ実行したところ、両者の処理時間が等しかった。このとき、キャッシュメモリのヒット率は幾らか。ここで、CPU以外の処理による影響はないものとする。

4.

キャッシュメモリのヒット率が0.9、キャッシュのアクセス時間が10ns、主記憶のアクセス時間が100nsのとき、実効アクセス時間は何nsか。

5.

キャッシュメモリのアクセス時間が 5 ナノ秒、主記憶のアクセス時間が 50 ナノ秒のシステムがある。キャッシュのヒット率を 0.9 としたとき、このシステムの平均メモリアクセス時間はどれか。ただし、キャッシュヒット時はキャッシュメモリのみにアクセスし、キャッシュミス時は主記憶のみにアクセスするものとする。

6.

CPUがキャッシュメモリにデータを書き込む際の動作方式として、ライトバック方式の説明はどれか。

7.

CPU のパイプライン処理に関する記述として、最も適切なものはどれか。

8.

キャッシュメモリのヒット率が 0.9、キャッシュアクセス時間が 10ns、主記憶アクセス時間が 100ns のとき、実効アクセス時間は何 ns か。ただし、ミス時は主記憶アクセス時間のみを要するものとする。

9.

RAID5 の特徴として、最も適切なものはどれか。

10.

コンピュータのバスに関する記述として、最も適切なものはどれか。

11.

割り込みに関する記述として、最も適切なものはどれか。

12.

DMA(Direct Memory Access)の特徴として、最も適切なものはどれか。

13.

RISC(Reduced Instruction Set Computer)アーキテクチャの特徴として、最も適切なものはどれか。

14.

2進小数 0.001101 を正規化した場合、仮数部はどれか。ただし、正規化とは整数部が1桁になるよう指数部を調整することとする。

15.

8ビットの2の補数表現で 11110110 を10進数に変換した値はどれか。

16.

クロック周波数が 2GHz、CPI(1命令当たりの平均クロック数)が 4 のCPUのMIPS値はどれか。

17.

キャッシュメモリのヒット率が 0.8、キャッシュアクセス時間が 20ns、主記憶アクセス時間が 80ns のとき、実効メモリアクセス時間は何 ns か。

18.

回転数 6000rpm のハードディスクについて、平均シーク時間が 8ms、1セクタの転送時間が 2ms のとき、平均アクセス時間は何 ms か。

19.

メモリインターリーブを採用する主な目的はどれか。

20.

ウォッチドッグタイマ(Watchdog Timer: WDT)の説明として正しいものはどれか。

ウォッチドッグタイマ
21.

PWM(Pulse Width Modulation)制御においてデューティ比 25% のとき、平均電圧として正しいものはどれか。ただし電源電圧を 12V とする。

PWM制御
22.

10 ビットの A/D コンバータ(ADC)で 0〜5V の電圧を変換する場合、分解能(量子化ステップ)として最も近いものはどれか。

A/D変換の分解能計算
23.

JTAG(Joint Test Action Group)インタフェースの主な用途として正しいものはどれか。

JTAG/デバッグインタフェース
24.

NOR 型フラッシュメモリと NAND 型フラッシュメモリの比較として正しいものはどれか。

フラッシュメモリの特性(NOR/NAND)
25.

同一容量3TBのHDDを5台用いてRAID5を構成した場合、実効容量として最も適切なものはどれか。

計算問題
26.

アムダールの法則において、プログラムの逐次処理部分が全体の25%、並列化可能部分が75%である場合、プロセッサ数を無限大にした場合の理論上の最大高速化率として最も適切なものはどれか。

計算問題
27.

マイクロプログラム制御方式の特徴として正しいものはどれか。

28.

パイプライン処理においてデータハザードが発生する原因として最も適切なものはどれか。

29.

CPUの分岐予測(Branch Prediction)に関する記述として正しいものはどれか。

30.

キャッシュメモリの書き込み方式「ライトスルー」と「ライトバック」の説明として正しいものはどれか。

31.

フリン(Flynn)の分類においてSIMDとMIMDの説明として正しいものはどれか。

32.

GPUをCPUのコプロセッサとして用いるGPGPU(General-Purpose computing on GPU)の特徴として正しいものはどれか。

33.

クロック周波数 2GHz のCPUで、あるプログラムを実行したところ 10億命令が実行され、CPI(1命令当たりのクロックサイクル数)は平均4であった。この実行時間として正しいものはどれか。

コンピュータシステム
34.

データバス幅64ビット、メモリクロック 400MHz のシステムのメモリバンド幅として正しいものはどれか。

コンピュータシステム
35.

あるCPUで、命令の種類別構成比とCPIが次のとおりである。このCPUの平均CPIとして正しいものはどれか。 算術演算:40%・CPI=1 / ロード/ストア:30%・CPI=4 / 分岐:20%・CPI=3 / その他:10%・CPI=5

コンピュータシステム
36.

アムダールの法則において、プログラムの80%を並列化できる部分とし、残り20%は逐次処理のままとする。プロセッサを4台使用した場合の理論上の高速化率として正しいものはどれか。

コンピュータシステム
37.

TLBのヒット率が90%、TLBアクセス時間9ns、主記憶アクセス時間100nsのとき、実効メモリアクセス時間(TLBヒット時は主記憶に1回、ミス時は主記憶に2回アクセス)として正しいものはどれか。

コンピュータシステム
38.

キャッシュメモリのヒット率が0.8、キャッシュのアクセス時間が10ns、主記憶のアクセス時間が60nsのとき、実効メモリアクセス時間として正しいものはどれか。

39.

主記憶に3つのページフレームがある。参照列が 1, 2, 3, 1, 4, 2 であり、LRU(Least Recently Used)アルゴリズムでページ置換を行うとき、ページフォルトの発生回数として正しいものはどれか。最初はすべてのフレームが空の状態から始める。

40.

ページングによる仮想記憶において、仮想アドレス空間が32ビット、ページサイズが4KB(2¹²バイト)のとき、仮想アドレス 0x00403A00 が含まれるページ番号として正しいものはどれか。