令和元年度(再試験) III-4

解説

この問題で問われていること

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

解き方

① OSの基本: 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、スタック=関数呼出しの戻り番地や局所変数を置く領域、スレッドは1つのプロセスの中の流れ
② ①理由は高速化ではない、②APIはプロセス間通信専用ではない、③切替えはタイマやシステムコールでも起こる、④プロセスをまたがない
③ ⑤

正解が正しい理由

C言語のプログラムの実行時には、コード領域、データ領域、ヒープ領域、スタック領域などが確保される。スタック領域は、手続き(関数)呼出しの戻り番地や、局所変数、引数などを格納するのに使われる。したがって⑤が最も適切である。

各選択肢について

• ① 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。
• ② APIはアプリケーションからOS・ライブラリの機能を呼び出すインタフェースで、プロセス間通信用ではない(それはパイプやソケット等の機能)。
• ③ 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。
• ④ 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るものではない。
• ⑤ スタック領域は、手続き呼出しの戻り番地や、局所変数などを格納するのに使われる。これが正答。

覚えるべきポイント

プロセスのメモリは、コード、データ、ヒープ、スタックに分かれる。スタックは関数呼出しの管理(戻り番地・局所変数)に使う。カーネルモードとユーザモードの分離は保護のため。