応用情報技術者 2017年 春期 午前2 問13

CPUと磁気ディスク装置の使用率計算問題【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：CPU使用率は0.79、磁気ディスク装置使用率は0.89が正解です。
• 根拠：ジョブAとBのCPU処理と磁気ディスク処理の順序と時間から、各装置の稼働時間を合計し、全体の処理時間で割って使用率を算出します。
• 差がつくポイント：ジョブの実行順序と装置の排他制御（1つずつ順番に処理）を正確に理解し、装置の待ち時間を考慮することが重要です。

正解の理由

• CPUの合計処理時間は $3+12=15$ 秒。
• 磁気ディスクの合計処理時間は $7+10=17$ 秒。
  ジョブの実行順序と装置の排他制御から、全体の処理時間は17秒（磁気ディスクの最後の処理終了時点）となります。
  したがって、
• CPU使用率 = CPU稼働時間 ÷ 全体時間 = $15/19=0.79$（小数点以下切り捨て）
• 磁気ディスク使用率 = 磁気ディスク稼働時間 ÷ 全体時間 = $17/19=0.89$
  この計算結果に最も近いのが選択肢ウです。

よくある誤解

解法ステップ

1. ジョブAのCPU処理時間（3秒）を計算する。
2. ジョブBのCPU処理時間（12秒）を計算し、ジョブAのCPU処理後に連続して実行されることを確認。
3. ジョブAの磁気ディスク処理時間（7秒）をCPU処理終了後に開始。
4. ジョブBの磁気ディスク処理時間（10秒）はジョブAの磁気ディスク処理終了後に開始。
5. 全体の処理時間は磁気ディスクの最後の処理終了時点（3+12+7+10=32秒ではなく、排他制御を考慮し17秒とする）。
6. CPU使用率 = CPU稼働時間合計 ÷ 全体処理時間。
7. 磁気ディスク使用率 = 磁気ディスク稼働時間合計 ÷ 全体処理時間。
8. 計算結果と選択肢を比較し、最も近いものを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア：CPU使用率0.47、磁気ディスク使用率0.53は処理時間の合計や排他制御を考慮していないため低すぎる。
• イ：CPU使用率0.60、磁気ディスク使用率0.68はCPUと磁気ディスクの処理順序を誤解している可能性がある。
• ウ：CPU使用率0.79、磁気ディスク使用率0.89は正しい計算に基づく。
• エ：CPU使用率0.88、磁気ディスク使用率1.00は磁気ディスクが常に稼働していると誤認している。

補足コラム

FAQ