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平成25年度 春期 ITパスポート試験 問57

この問題の解説と、これまでの解答の記録です。

問57
頻出度★★☆

1台のCPUと1台の出力装置で構成されているシステムで,表の三つのジョブを処理する。三つのジョブはシステムの動作開始時点ではいずれも処理可能状態になっている。CPUと出力装置のそれぞれにおいて,ジョブ1,ジョブ2,ジョブ3の順に処理する。CPUと出力装置は独立して動作するが,出力処理はそれぞれのジョブのCPU処理が終了してから実施可能になる。ジョブ3の出力が完了するのは,ジョブ1の処理開始時点から何秒後か。

CPU時間出力時間
ジョブ135秒10秒
ジョブ220秒20秒
ジョブ35秒25秒
出典 平成25年度 春期 ITパスポート試験 問57
解説

問 57

  • 不正解ア

    30秒はジョブ3 の CPU 時間 5秒と出力時間 25秒だけを足した値で、ジョブ3 単独の所要時間にすぎません。実際にはジョブ3 は CPU をジョブ1・ジョブ2 の後 (55秒以降) にしか使えず、さらに出力装置がジョブ2 の出力で 75秒まで塞がっています。CPU 処理だけでも合計 35+20+5=60秒かかるので、30秒でジョブ3 の出力が終わることはありえません。

  • 不正解イ

    45秒はジョブ1 の CPU 35秒が終わってから出力 10秒が完了する時刻、つまり「ジョブ1 の出力完了時刻」です。設問が問うているのはジョブ3 の出力完了時刻なので、対象を取り違えています。

  • ウ

    正解 タイムチャートを描くのが最短です。CPU は 1台なので、ジョブ1 を 0~35秒、ジョブ2 を 35~55秒、ジョブ3 を 55~60秒で連続処理します。出力装置も 1台で、しかも各ジョブの出力はそのジョブの CPU 処理が終わってから始められます。ジョブ1 の出力は CPU 終了直後の 35秒から 10秒間で 35~45秒。ジョブ2 の出力は CPU 終了の 55秒まで開始できず (出力装置は 45秒から空いているが待ち)、55~75秒。ジョブ3 は CPU が 60秒に終わっていても、出力装置がジョブ2 の出力で 75秒まで使用中なので待たされ、75秒から 25秒間で 75~100秒。したがってジョブ3 の出力が完了するのはジョブ1 の処理開始から 100秒後で、正解はウです。CPU と出力装置が並行に動く一方、装置が 1台しかないために「待ち」が発生する点を、時間軸上で押さえるのがポイントです。

  • 不正解エ

    115秒は CPU 時間の合計 (35+20+5=60秒) と出力時間の合計 (10+20+25=55秒) を単純に足した値で、CPU と出力装置がまったく並行動作しない (逐次処理する) と誤って仮定した場合の答えです。設問には CPU と出力装置は独立して動作するとあり、実際はジョブ1 の出力中にジョブ2 の CPU 処理が進むなど重なりが生じるため、115秒より短い 100秒になります。

ここがポイント
  • CPU と入出力装置が独立して動くシステムの所要時間は、装置ごとに時間軸を引いたタイムチャート (ガントチャート) を描いて求める。各ジョブの出力は「自分の CPU 処理の終了」と「出力装置が空くこと」の両方が満たされた時点から開始できる。
  • 装置が 1台ずつしかない (排他利用) ため待ち時間が生じる一方、CPU と出力装置は並行動作するので、全体の所要時間は各処理時間の単純合計 (逐次処理の値) より短くなる。
用語

解答の記録