基本情報 ハードウェアとソフトウェア — Questions and Answers
Question 1: AND回路の動作として正しいものはどれか。
- 入力がすべて1のときだけ出力が1になる (Correct answer)
- 入力のいずれか一方が1のとき出力が1になる
- 入力が0のとき出力が1になる
- 入力がすべて0のときだけ出力が1になる
Correct answer: 入力がすべて1のときだけ出力が1になる
AND回路はすべての入力が1のときにのみ出力が1となる論理積演算を行う回路である。
Question 2: 2進数の「1010」を10進数に変換すると何か。
- 10 (Correct answer)
- 8
- 12
- 14
Correct answer: 10
2進数1010は1×2³+0×2²+1×2¹+0×2⁰ = 8+0+2+0 = 10（十進数）である。
Question 3: CPUのパイプライン処理の目的はどれか。
- 複数の命令を並行して処理することでスループットを向上させること (Correct answer)
- 単一の命令をより高速に完了させること
- CPUのキャッシュメモリを効率的に利用すること
- マルチコアCPUで複数の処理を同時実行すること
Correct answer: 複数の命令を並行して処理することでスループットを向上させること
パイプライン処理は命令のフェッチ・デコード・実行・書き戻しなどの各段階を並行して行い、単位時間当たりの命令処理数を向上させる技術である。
Question 4: フリップフロップの説明として正しいものはどれか。
- 1ビットのデータを記憶できる基本的な記憶素子 (Correct answer)
- アナログ信号をデジタル信号に変換する回路
- 複数の入力信号を一つの出力に切り替えるスイッチ回路
- 入力信号を一定時間遅延させる遅延回路
Correct answer: 1ビットのデータを記憶できる基本的な記憶素子
フリップフロップは2つの安定状態を持ち1ビットの情報を保持できる基本的な順序回路であり、レジスタやカウンタの構成要素となる。
Question 5: キャッシュメモリの目的はどれか。
- CPUと主記憶のアクセス速度差を埋めて処理を高速化すること (Correct answer)
- 主記憶の容量不足を補う補助記憶装置として機能すること
- 複数のCPUコア間でデータを共有するために使用すること
- ハードディスクへの書き込みを一時的に保存して高速化すること
Correct answer: CPUと主記憶のアクセス速度差を埋めて処理を高速化すること
キャッシュメモリはCPUと低速な主記憶の間に置かれる高速小容量のメモリで、頻繁にアクセスされるデータを保持してアクセス速度差を解消する。
Question 6: 8ビットの2の補数表現で表せる符号付き整数の範囲はどれか。
- −128〜127 (Correct answer)
- −127〜127
- −256〜255
- 0〜255
Correct answer: −128〜127
8ビット2の補数表現では最上位ビットが符号ビットとなり、表現できる値の範囲は−128から127（−2⁷〜2⁷−1）である。
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AND回路の動作として正しいものはどれか。