解説

• 〔aについて〕
  給水設定タスクの説明には「キースキャンタスクからのキーコードを待ち…」とあります。よって、キースキャンタスクでキーが押されたと判断したときに、キーコードを通知する先は「給水設定」タスクとわかります。
  
  ∴a＝給水設定
  
  〔bについて〕
  給水時刻と現在時刻が一致したということは、給水を開始しなければなりません。給水弁を開いて、給水を開始する役割をもつタスクは「給水弁操作」なので、これを起動することになります。
  
  ∴b＝給水弁操作
  
  
• 〔給水機の概要〕より、下記2点がわかります。
  • 給水器は、ユニットを最大4つまで接続することができる。
  • ユニットごとに1日最大4回まで給水することができる。
  また、表1の給水設定タスクの説明には「1つの給水設定は8バイト構成とする」とあります。したがって、全ての給水設定を記憶するのに必要な不揮発性メモリのサイズは、
  
  　4ユニット×4回×8バイト＝128バイト
  
  ∴128
  
  
• 〔cについて〕
  セマフォとは複数のプロセスが並行動作している状況で、共通資源（リソース）の排他制御をする仕組みです。基本となるセマフォは、セマフォ変数、P操作、V操作という3つの要素で構成されます。

  セマフォ変数

  現時点で利用可能な資源数を表す整数型の変数

  P操作

  セマフォ変数が0でなければ資源のアクセス権を獲得し、セマフォ変数の値を1だけ減らす

  V操作

  資源を解放し、セマフォ変数の値を1だけ増やす

  セマフォの値は同時に利用可能な資源数を表しています。本問の給水器は、同時に給水できるのは最大2ユニットまでですので、セマフォの初期値は「2」となります。
  
  ∴c＝2
  
  〔dについて〕
  セマフォ変数の値は利用可能な給水可能なユニット残数を表しています。給水弁操作ユニットでは給水弁を開ける前にセマフォの獲得を試みます。このとき、セマフォ変数の値によって動作が分岐します。

  セマフォ変数が2 または 1

  給水弁を開く

  セマフォ変数が0

  待ち状態に移行

  模範解答では「アクセス権」となっていますが、「セマフォ」や「使用権」といった語句でも問題ないはずです。
  
  ∴アクセス権

解説

• キースキャン回路はスイッチを格子状の配線にした回路で、出力ポートから1（H：ハイレベル）を出力し、そのときの入力ポートの値をスキャンすることで各スイッチのON/OFFを判断するものです。本問のキースキャン回路では、MCUから出力ポートP₀～P₃に順次1を出力し、スイッチが押されていれば通電により対応する入力ポートの値が1になるという具合です。
  
  表2は上から1行ごとに次のように見ます。
  • P₀をハイレベル（=1）にしても、P₄～P₇は変化なし
  • P₁をハイレベル（=1）にしたら、P₅がハイレベル（=1）になった
  • P₂をハイレベル（=1）にしても、P₄～P₇は変化なし
  • P₃をハイレベル（=1）にしても、P₄～P₇は変化なし
  本問では入力ポートのうち値が1になっているP₅に注目します。出力ポートP₁=1のときに、あるキーを押下することでP₅=1となったのですから、図3の回路図でP₅とP₁の線が交わる「6」が押されたと判断できます。
  
  ∴6
  
• 例えば、P₀=1の場合にP₁～P₃のいずれかが1となるとに短絡（ショート）が発生します。短絡が発生すると定格以上の電流が流れるので出力ポートが破損する恐れがあります。ダイオードは電流の流れを一方向にする装置で、過電流が出力ポートに流れるのを防止します。
  
  キースキャン回路で短絡が起こるのは、「設定開始」と「7」「8」「9」のいずれかを同時に押下するなどのように、同じ行に配置されている複数のキーを同時に押したときです。
  
  ∴複数のキーを同時に押す

解説

解説