応用情報技術者試験 応用情報技術者試験 平成28年度秋期 午前 問17: 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

問題本文

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。

選択肢

• ア.CPU (2) → I/O (5) → CPU (2) → I/O (2) → CPU (3)
• イ.CPU (3) → I/O (2) → CPU (2) → I/O (3) → CPU (2)
• ウ.CPU (3) → I/O (2) → CPU (3) → I/O (1) → CPU (4)
• エ.CPU (3) → I/O (4) → CPU (2) → I/O (5) → CPU (2)

正解

ウ. CPU (3) → I/O (2) → CPU (3) → I/O (1) → CPU (4)

解説

優先度付きで2タスクを並行実行したときのCPU遊休(アイドル)時間を比較する問題。CPUは1つしかなく優先度“高”が優先的に使う。高タスクがI/O中(CPUを使っていない)の時間帯に、低タスクのCPU処理を割り込ませることができ、その間CPUは遊ばずに済む。逆に、両タスクとも同時にI/Oを行っている時間帯はCPUがどちらにも使われず遊休となる。遊休時間を最小化するには、高タスクのCPU総時間とI/O時間に対し、低タスクのCPU処理が高タスクのI/O空き時間にうまく埋まり、かつ両者のI/Oがなるべく重ならない組合せがよい。各組合せを時系列でトレースすると、ウ(CPU3→I/O2→CPU3→I/O1→CPU4)が高タスクのI/O待ち時間を最も効率よく埋め、両者のI/O重なりが少ないため、CPU遊休時間が最も短くなる。したがって正解はウである。選択肢は処理時間列の組合せ比較であり overall の原理で判断するため選択肢別解説は省略する。