平成27年度 III-14

解説

この問題で問われていること

OSの基本概念(メモリ領域、実行モード、プロセス、スレッド、API)の正確な理解を問う問題。

解き方

① メモリ領域: malloc=ヒープ、ローカル変数・戻り番地=スタック。ユーザモードとカーネルモードを分けるのは保護のため。プロセス切替えはタイマ割込みやシステムコールでも起きる
② ①APIはプロセス間通信専用ではない、②周辺装置の割込みだけではない、④高速化ではなく保護、⑤スレッドは1つのプロセスの中の流れ
③ ③

正解が正しい理由

C言語のプログラムでは、mallocによって動的に確保されるメモリは、ヒープ領域に確保され、関数のローカル変数は、スタック領域に確保される(関数の呼出しの戻り番地や引数も、スタックに格納される)。したがって③が最も適切である。

各選択肢について

• ① APIは、アプリケーションからOSや、ライブラリの機能を呼び出すためのインタフェースで、プロセス間通信のために用意されたものではない。
• ② プロセスの切替えは、周辺装置からの割り込みだけでなく、タイマ割り込み(タイムスライスの終了)や、システムコール(I/O待ちなど)によっても起こる。
• ③ mallocのメモリはヒープ領域、ローカル変数はスタック領域に確保される。これが正答。
• ④ アプリケーションとカーネルのCPU命令実行モード(ユーザモード・カーネルモード)が異なるのは、高速化ではなく、保護(アプリケーションがシステムを破壊しないようにする)のため。
• ⑤ スレッドは、1つのプロセスの中で、並行に実行されるプログラムの流れで、複数のプロセスにまたがって実行させるものではない。

覚えるべきポイント

プロセスのメモリ: コード領域、静的データ領域、ヒープ(malloc/new)、スタック(ローカル変数、戻り番地)。カーネルモードとユーザモードの分離は保護のため。