解説

CPUの遊休時間 多重プログラミングと割り込み OSの働き 基本情報技術者試験対策

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OSの働き

CPUの遊休時間

ではこの講習では、多重プログラミングと割り込みについてみていきましょう。

多重プログラミングは、マルチプログラミングやマルチタスクとも呼ばれていますが、この講習では多重プログラミングという呼び方で説明をしていきます。

コンピューターを運用する上では、CPUをいかに有効利用するかが大切になります。

CPUの遊休時間とは、I/O(アイオー)の処理などの待ち時間で、CPUが使われていない時間です。

I/O(アイオー)とは、プログラムを実行する過程で、データをメモリやハードディスクなどにアクセスする処理です。

CPUとハードディスクのアクセス時間は、CPUの処理の方が早いので、ハードディスクにアクセスする間、CPUはアクセスが完了するまで待ってなくてはなりません。

その間の待ち時間が、CPUの遊休時間となります。

テキストの例では、プログラムAとプログラムBがあります。

プログラムの優先順位はプログラムAの方が高く、プログラムAとBは同時に実行される場合の例となります。

プログラムAは、最初にCPUで30m秒(ミリ秒)処理をして、そのあとI/O(アイオー)の処理が30m秒続き、その後CPUの処理が30m秒と続いていきます。

このプログラムAが処理を終了するまでには、合計で160m秒かかり、その間にCPUが使われずI/Oの処理にあたる、CPUの遊休時間は80m秒となります。

同様にプログラムBは、全体で140m秒、CPUの遊休時間は50m秒となります。

この二つのプログラムを、多重プログラミングを使用せずに実行をすると、プログラムAの方が優先順位が高いので、まずプログラムAから実行されます。

そしてプログラムAが完全に終了しから、プログラムBが開始されます。

そうするとテキストにあるように、全体でかかる時間は合計で300m秒となり、CPUの遊休時間の合計は130m秒となります。

 

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