応用情報技術者 2020年秋期午前2 問15

問題文

次のシステムにおいて、ピーク時間帯のCPU使用率は何%か。ここで、トランザクションはレコードアクセス処理と計算処理から成り、レコードアクセスはCPU処理だけで入出力は発生せず、OSのオーバヘッドは考慮しないものとする。また、1日のうち発生するトランザクション数が最大になる 1時間をピーク時間帯と定義する。　〔システムの概要〕　(1)CPU数:1個　(2) 1日に発生する平均トランザクション数：54,000 件　(3) 1日のピーク時間帯におけるトランザクション数の割合：20% 　(4) 1トランザクション当たりの平均レコードアクセス数：100レコード　(5) 1レコードアクセスに必要な平均CPU時間：1ミリ秒　(6) 1トランザクション当たりの計算処理に必要な平均CPU時間：100ミリ秒

選択肢

ア：20

イ：30

ウ：50

エ：60（正解）

ピーク時間帯のCPU使用率は何%か【午前2 解説】

要点まとめ

結論：ピーク時間帯のCPU使用率は60%である。
根拠：ピーク時間帯のトランザクション数からCPU使用時間を計算し、1時間のCPU時間で割ることで求める。
差がつくポイント：トランザクションのCPU処理時間を正確に合算し、ピーク時間帯のトランザクション数を正しく把握することが重要。

正解の理由

ピーク時間帯は1日のトランザクション数54,000件の20%なので、1時間あたりのトランザクション数は10,800件です。
1トランザクションあたりのCPU時間は、レコードアクセス100回 × 1ms + 計算処理100ms = 200ms。
したがって、ピーク時間帯のCPU総使用時間は10,800 × 200ms = 2,160,000ms = 2,160秒。
1時間は3,600秒なので、CPU使用率は (2,160 ÷ 3,600) × 100 = 60%となり、選択肢エが正解です。

よくある誤解

レコードアクセスに入出力が発生しないため、CPU時間だけを考慮する点を見落としがちです。
また、ピーク時間帯のトランザクション数を1時間全体の数と混同する誤りも多いです。

解法ステップ

1日のピーク時間帯のトランザクション数を計算（54,000 × 20% = 10,800件）。
1トランザクションあたりのCPU時間を求める（100レコード × 1ms + 100ms = 200ms）。
ピーク時間帯のCPU総使用時間を計算（10,800 × 200ms = 2,160,000ms）。
1時間の秒数に換算（2,160,000ms = 2,160秒）。
CPU使用率を算出（2,160秒 ÷ 3,600秒 × 100 = 60%）。

選択肢別の誤答解説

ア（20%）：ピーク時間帯のトランザクション数の割合をCPU使用率と誤解。
イ（30%）：CPU時間の計算でレコードアクセスや計算処理の合計を半分に見積もる誤り。
ウ（50%）：CPU時間の合計は正しいが、ピーク時間帯のトランザクション数を誤って計算。
エ（60%）：正しい計算に基づく正解。

補足コラム

CPU使用率の計算では、CPU時間とトランザクション数の正確な把握が不可欠です。
また、入出力が発生しない処理はCPU時間のみで評価し、I/O待ち時間は含めません。
ピーク時間帯の定義を理解することも重要で、1日の中で最も負荷が高い時間帯の処理量を基に計算します。

FAQ

Q: なぜ入出力時間は考慮しないのですか？
A: 問題文で「入出力は発生せず」と明示されているため、CPU時間のみで計算します。

Q: ピーク時間帯は何時間ですか？
A: 問題文の定義から1時間とされています。

関連キーワード: CPU使用率、トランザクション処理、レコードアクセス、ピーク時間帯、処理時間計算

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