修了試験 2018-07-22実施分 基本情報技術者試験 問16
五つのタスクを単独で実行した場合のCPUと入出力装置（I/O）の動作順序と処理時間は，表のとおりである。 優先度"高"のタスクと，優先度"低"のタスクのうち一つだけを同時に実行する。 実行を開始してから，両方のタスクの実行が完了するまでの間のCPUの遊休時間が最も短いのは，どの優先度"低"のタスクとの組合せか。 ここで，I/Oは競合せず，OSのオーバヘッドは考慮しないものとする。 また，表の（）内の数字は処理時間を示すものとする。 優先度｜単独実行時の動作順序と処理時間（単位 ミリ秒） 高｜CPU(3)→I/O(3)→CPU(3)→I/O(3)→CPU(2)
正答3
解説
正解は3です。 優先度"高"のタスクがCPUを使っていない間（I/O中）に、優先度"低"のタスクがCPUを使います。 CPUの遊休時間は「両方が終わるまでの時間」から「両タスクのCPU使用時間の合計」を引けば求まります。 高のタスク単独の流れは、CPUが0～3、I/Oが3～6、CPUが6～9、I/Oが9～12、CPUが12～14ミリ秒です。 つまり、低のタスクがCPUを使えるのは3～6、9～12、14以降です。 【計算】 高のCPU使用時間は 3＋3＋2＝8ミリ秒です。 選択肢1の低はCPUを2＋2＋3＝7ミリ秒使います。 CPUが3～5、I/Oが5～10、CPUが10～12、I/Oが12～14、CPUが14～17となり、終了は17ミリ秒です。 遊休時間は 17－(8＋7)＝2ミリ秒です。 選択肢2の低はCPUを3＋2＋2＝7ミリ秒使います。 CPUが3～6、I/Oが6～8、CPUは高が使用中のため9～11、I/Oが11～14、CPUが14～16となり、終了は16ミリ秒です。 遊休時間は 16－(8＋7)＝1ミリ秒です。 選択肢3の低はCPUを3＋3＋4＝10ミリ秒使います。 CPUが3～6、I/Oが6～8、CPUが9～12、I/Oが12～13、CPUは高の終了を待って14～18となり、終了は18ミリ秒です。 遊休時間は 18－(8＋10)＝0ミリ秒です。 選択肢4の低はCPUを3＋2＋2＝7ミリ秒使います。 CPUが3～6、I/Oが6～10、CPUが10～12、I/Oが12～17、CPUが17～19となり、終了は19ミリ秒です。 遊休時間は 19－(8＋7)＝4ミリ秒です。 【選択肢別解説】 1：× 5～6ミリ秒と9～10ミリ秒にCPUが空き、遊休時間は2ミリ秒です。 2：× 11～12ミリ秒にCPUが空き、遊休時間は1ミリ秒です。 3：○ CPUが常にどちらかのタスクで使われ、遊休時間は0ミリ秒で最短です。 4：× 9～10ミリ秒と14～17ミリ秒にCPUが空き、遊休時間は4ミリ秒です。 【ポイント】 マルチプログラミングでは、一方のI/O中に他方がCPUを使うことでCPUの利用率が上がります。 時間軸に沿ってCPUとI/Oの使用区間を書き出すと、確実に解けます。まとめて解く
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