2026年版・2-6

オペレーティングシステムの一問一答

基本情報技術者試験科目A「コンピュータシステム」から、オペレーティングシステムに関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。科目Aの本試験と同じく、4択で出題しています。

問12-6

OSのプロセス（タスク）の状態のうち、入出力の完了を待っていた「待ち状態」のプロセスは、入出力が完了するとどの状態に移るか。

①実行可能状態
②実行状態
③終了状態
④待ち状態のまま

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正解 ①実行可能状態

解説
プロセスは、主に次の3つの状態を遷移します。
・実行状態：CPUを割り当てられて実行している
・実行可能状態：CPUが空くのを待っている（いつでも実行できる）
・待ち状態：入出力の完了など、CPU以外の事象を待っている
入出力が完了すると、待ち状態のプロセスは実行可能状態に移り、CPUの割当てを待ちます。すぐに実行状態に移るわけではありません。

他の選択肢が不適切な理由
・実行状態：実行状態に移るのは、OSがCPUを割り当てた（ディスパッチした）ときです。待ち状態から直接は移りません。
・終了状態：プロセスの処理がすべて終わったときに移る状態です。
・待ち状態のまま：待っていた事象が起きたので、待ち状態は解除されます。

覚え方のポイント
「待ち→実行可能→（ディスパッチ）→実行」。待ち状態から実行状態へ直接移ることはない、という点がよく問われます。

問22-6

CPUのスケジューリング方式のうち、実行可能状態のタスクに、一定の時間（タイムクウォンタム）ずつ順番にCPUを割り当てていく方式はどれか。

①処理時間順方式
②到着順方式
③優先度順方式
④ラウンドロビン方式

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正解 ④ラウンドロビン方式

解説
ラウンドロビン方式は、実行可能なタスクに一定の時間ずつ順番にCPUを割り当て、その時間を使い切ったタスクは待ち行列の最後に回す方式です。すべてのタスクに公平にCPUが割り当てられるため、対話型のシステムに向いています。

他の選択肢が不適切な理由
・到着順方式：実行可能になった順番にCPUを割り当て、そのタスクが終わるまで次に移らない方式です。
・優先度順方式：タスクの優先度が高い順にCPUを割り当てる方式です。
・処理時間順方式：処理時間の短いタスクから順にCPUを割り当てる方式です。

覚え方のポイント
「ラウンドロビン＝時間を区切って順番に回す（公平）」。持ち時間を使い切ったら列の最後に並び直す、という動きを思い浮かべましょう。

問32-6

仮想記憶方式において、プログラムが参照したページが主記憶上に存在しないときに発生する事象はどれか。

①ページイン
②スラッシング
③フラグメンテーション
④ページフォールト

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正解 ④ページフォールト

解説
仮想記憶のページング方式では、プログラムを一定の大きさのページに分け、必要なページだけを主記憶に置きます。参照したページが主記憶上にないときに発生する割込みをページフォールトといいます。ページフォールトが起きると、OSが補助記憶から必要なページを主記憶に読み込み（ページイン）、処理を再開します。

他の選択肢が不適切な理由
・スラッシング：ページフォールトが頻発し、ページの入れ替えばかりに時間がかかって、処理が極端に遅くなる状態です。
・ページイン：ページフォールトの後に、補助記憶から主記憶へページを読み込む処理です。事象そのものの名前ではありません。
・フラグメンテーション：記憶領域の確保と解放を繰り返して、空き領域が細切れになることです。

覚え方のポイント
「ページフォールト（ないと分かる）→ページアウト（空きを作る）→ページイン（読み込む）」。これが頻発しすぎた状態がスラッシングです。

問42-6

主記憶のページ枠が3つある仮想記憶システムで、ページが 1、2、3、1、4、2、5 の順に参照された。ページ置換アルゴリズムにLRUを用いるとき、ページフォールトは何回発生するか。最初は、どのページ枠も空である。

①3回
②5回
③6回
④7回

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正解 ③6回

解説
LRU（Least Recently Used）は、最後に参照されてから最も長い時間が経ったページを追い出す方式です。参照の順に追います（かっこ内はページ枠の中身）。
1：フォールト（1）
2：フォールト（1、2）
3：フォールト（1、2、3）
1：ヒット（1、2、3）
4：フォールト。最も長く参照されていない2を追い出す（1、3、4）
2：フォールト。最も長く参照されていない3を追い出す（1、4、2）
5：フォールト。最も長く参照されていない1を追い出す（4、2、5）
フォールトは合計6回です。

他の選択肢が不適切な理由
・3回：空き枠に読み込んだ最初の3回を、ページフォールトとして数えていない誤りです（6－3）。空き枠への読込みもページフォールトです。
・5回：FIFO（最も先に読み込んだページを追い出す方式）で計算した場合の回数です。FIFOでは2回目の2の参照がヒットになります。
・7回：参照の回数をそのまま数えた誤りで、4回目の1の参照はヒットしています。

覚え方のポイント
「LRU＝最後に使った時刻が一番古いものを追い出す」「FIFO＝読み込んだ時刻が一番古いものを追い出す」。表を書いて1つずつ追うのが確実です。

問52-6

仮想記憶システムで、主記憶の容量が不足してページの入れ替えが頻繁に発生し、システムの処理能力が極端に低下する現象はどれか。

①スプーリング
②スラッシング
③オーバーレイ
④デッドロック

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正解 ②スラッシング

解説
スラッシングは、多くのプログラムを同時に実行するなどして主記憶が足りなくなり、ページフォールトとページの入れ替え（ページイン・ページアウト）が頻繁に起きて、CPUが本来の処理をほとんど進められなくなる現象です。対策としては、主記憶を増やす、同時に実行するプログラムの数を減らす、などがあります。

他の選択肢が不適切な理由
・スプーリング：低速な入出力装置とのデータのやり取りを、いったん補助記憶に書き出してまとめて行い、CPUの待ち時間を減らす仕組みです。
・オーバーレイ：主記憶に入りきらない大きなプログラムを分割し、必要な部分を順番に読み込んで実行する方式です。
・デッドロック：複数のプロセスが、互いに相手が持っている資源の解放を待ち続け、どれも先に進めなくなる状態です。

覚え方のポイント
「スラッシング＝入れ替えばかりで仕事にならない」。仮想記憶の問題では、ページフォールトの頻発とセットで出題されます。

問62-6

印刷などの低速な出力を、いったん高速な補助記憶装置に書き出しておき、プリンタの処理と並行してCPUが次の処理を進められるようにする仕組みはどれか。

①スプーリング
②バッファリング
③ページング
④キャッシング

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正解 ①スプーリング

解説
スプーリングは、プリンタのような低速な入出力装置とのやり取りを、いったん磁気ディスクなどの補助記憶装置に書き出しておき、入出力装置とは別に処理を進める仕組みです。CPUはプリンタの印刷が終わるのを待たずに次の処理に進めるため、システム全体の処理効率が上がります。

他の選択肢が不適切な理由
・バッファリング：処理速度の異なる装置の間に、一時的にデータを置く領域（バッファ）を設けて、速度の差を吸収する仕組みです。スプーリングより小規模な仕組みを指します。
・ページング：仮想記憶で、プログラムをページ単位で主記憶と補助記憶の間でやり取りする方式です。
・キャッシング：よく使うデータを高速な記憶装置に保持しておき、アクセスを速くする仕組みです。

覚え方のポイント
「スプーリング＝印刷待ちをディスクに預けてCPUは先へ進む」。OSのジョブ管理の機能の一つです。

問72-6

複数のプロセスが共有する資源を同時に使って不整合を起こさないように、資源が使える状態かどうかを表す変数と、その値を操作するP操作・V操作を用いて排他制御を行う仕組みはどれか。

①セマフォ
②チェックポイント
③ガーベジコレクション
④コンパクション

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正解 ①セマフォ

解説
セマフォは、複数のプロセスが共有資源を使うときの排他制御や同期のための仕組みです。資源の空き数を表す変数（セマフォ変数）を用意し、資源を使う前にP操作で値を1減らし（0なら空くまで待つ）、使い終わったらV操作で値を1増やして、待っているプロセスを起こします。

他の選択肢が不適切な理由
・チェックポイント：障害が起きたときの復旧のために、処理の途中の状態を記録しておく時点のことです。
・ガーベジコレクション：プログラムが使わなくなったメモリ領域を自動的に回収して、再び使えるようにする仕組みです。
・コンパクション：細切れになった空き領域を、使用中の領域を移動してまとめる処理です。

覚え方のポイント
「セマフォ＝信号機（P操作で待つ・V操作で進ませる）」。鉄道の腕木式信号機が名前の由来です。

問82-6

プログラムの実行中に動的に確保したメモリ領域のうち、どこからも参照されなくなった領域を自動的に検出して解放する機能はどれか。

①スワッピング
②メモリリーク
③オーバーレイ
④ガーベジコレクション

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正解 ④ガーベジコレクション

解説
ガーベジコレクションは、プログラムが確保したメモリ領域のうち、もう使われなくなった（どの変数からも参照されなくなった）領域を自動的に見つけて解放し、再利用できるようにする機能です。JavaやPythonなど多くのプログラム言語の実行環境に備わっており、解放のし忘れによる不具合を防ぎます。

他の選択肢が不適切な理由
・メモリリーク：使い終わったメモリ領域が解放されないまま残り、使えるメモリがだんだん減っていく不具合のことです。ガーベジコレクションは、これを防ぐ仕組みです。
・スワッピング：主記憶上のプログラム全体を補助記憶に退避したり、戻したりする処理です。
・オーバーレイ：大きなプログラムを分割して、必要な部分だけを順番に主記憶に読み込む方式です。

覚え方のポイント
「ガーベジ＝ごみ」。使われなくなったメモリ（ごみ）を集めて片付ける機能、と覚えましょう。

問92-6

OSの主な機能のうち、主記憶の領域をプログラムに割り当てたり、仮想記憶を実現したりする機能はどれか。

①データ管理
②ジョブ管理
③記憶管理
④入出力管理

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正解 ③記憶管理

解説
OSの制御プログラムは、主に次の機能を持っています。
・ジョブ管理：利用者から見た仕事の単位（ジョブ）の実行の順序やスケジュールを管理する
・タスク管理（プロセス管理）：CPUを各タスクに割り当てる
・記憶管理：主記憶の領域の割当てや解放を行い、仮想記憶を実現する
・データ管理：ファイルとしてデータを管理し、読み書きの手段を提供する
・入出力管理：入出力装置の制御や、入出力の処理を管理する

他の選択肢が不適切な理由
・ジョブ管理：ジョブの実行の順番やスケジュールを管理する機能です。
・データ管理：ファイルの作成・読み書き・保護などを行う機能です。
・入出力管理：プリンタなどの入出力装置を制御する機能です。

覚え方のポイント
OSの機能は「何を管理するか」で名前が付いています。主記憶＝記憶管理、CPU＝タスク管理、ファイル＝データ管理、周辺装置＝入出力管理です。

問102-6

CPUの割当て方式のうち、実行中のタスクよりも優先度の高いタスクが実行可能になったとき、実行中のタスクを中断して、優先度の高いタスクにCPUを割り当てる方式はどれか。

①ノンプリエンプティブ方式
②プリエンプティブ方式
③到着順方式
④バッチ処理方式

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正解 ②プリエンプティブ方式

解説
プリエンプティブ方式は、OSが実行中のタスクを強制的に中断して、別のタスクにCPUを割り当てることができる方式です。優先度の高いタスクや、持ち時間を使い切ったタスクの切替えを、OSが主導して行います。現在の多くのOSが採用しており、1つのタスクがCPUを占有し続けることを防げます。

他の選択肢が不適切な理由
・ノンプリエンプティブ方式：実行中のタスクが自らCPUを手放すまで、OSは切り替えを行わない方式です。
・到着順方式：実行可能になった順にCPUを割り当てる方式で、途中で中断はしません。
・バッチ処理方式：データをまとめて一括処理する処理形態のことで、CPUの割当て方式ではありません。

覚え方のポイント
「プリエンプティブ＝OSが横取りできる」「ノンプリエンプティブ＝タスクが自分で譲るまで待つ」。

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※本ページの問題・解説は、生成AI（人工知能）を活用して作成しています。