ITサービスマネージャ 2011年午前2 問03

問題文

コンピュータシステムにおけるジョブスケジューリングの特徴のうち、適切なものはどれか。

🖊️ 解答を隠して解いてみる

ア：CPUに割り当てるジョブをOSが強制的に切り替えるタイムスライス方式では、タイマ割込みが多発するので、スループットが低下する。

イ：FCFS（first-come first-served）方式のジョブスケジューリングは、ジョブ間にCPUを公平に割り当てるので、スループットや応答時間の保証が可能となる。

ウ：対話型処理とバッチ処理が混在するシステムでは、対話型処理の優先度を高くすることによって、対話型処理の応答性能の向上が期待できる。（正解）

エ：入出力を多用するジョブよりもCPUを多用するジョブの処理優先度を上げた方が、CPUの待ち時間が少なくなるので、全体のスループットの向上が期待できる。

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正答は、ウです。

対話型処理では、利用者の操作に対して画面表示などをすばやく返すことが重要です。そのため、バッチ処理より対話型処理の優先度を高くすると、対話型処理がCPUを使える機会が増え、応答性能の向上が期待できます。

ア：誤りです。
タイムスライス方式では、一定時間ごとにタイマ割込みを発生させ、実行するジョブを切り替えます。割込みや切替えに伴う処理はオーバーヘッドになりますが、タイマ割込みが多発するだけで必ずスループットが低下するとはいえません。タイムスライスの長さなどによって影響は異なります。
イ：誤りです。
FCFS方式は、到着した順にジョブを処理する方式です。CPUをジョブ間で公平に分ける方式ではなく、長時間かかるジョブが先にあると、後続のジョブが待たされることがあります。そのため、スループットや応答時間が保証されるわけではありません。
ウ：正しいです。
対話型処理の優先度を高くすると、利用者の操作に応じた処理がCPUを割り当てられやすくなり、応答性能の向上が期待できます。
エ：誤りです。
CPUを多用するジョブの優先度を上げると、そのジョブがCPUを長く使い続け、ほかのジョブがCPUを待つ時間が増える可能性があります。入出力を多用するジョブは、入出力の実行中にCPUを使わないため、その間に別のジョブを実行できます。CPU多用ジョブの優先度を上げれば全体のスループットが向上する、とは限りません。

タイマ割込みがあると、必ずスループットが低下する
割込み処理にはオーバーヘッドがありますが、その影響はタイムスライスの長さやシステムの負荷などによって変わります。
FCFSは、ジョブごとにCPU時間を公平に分配する方式である
FCFSが決めるのは実行順です。各ジョブにCPU時間を均等に割り当てる方式ではありません。
優先度を上げれば、システム全体の処理効率も上がる
優先度を上げた処理は進みやすくなりますが、ほかの処理が待たされることもあります。応答時間と全体のスループットは分けて考えましょう。

スループットは、単位時間当たりに処理できる仕事量です。一方、応答時間は、要求を出してから結果が返るまでの時間です。

対話型処理の優先度を上げると、利用者からの要求への応答は速くなりやすい一方、バッチ処理の完了が遅くなる場合があります。スケジューリングでは、どちらを重視するかが重要です。

Q. 対話型処理の優先度を高くすれば、必ず応答時間が短くなりますか？
A. CPUを割り当てられやすくなるため、応答性能の向上が期待できます。ただし、システムの負荷や入出力待ちなどの影響もあるため、必ず短くなるとは限りません。

Q. FCFS方式の特徴は何ですか？
A. ジョブが到着した順に処理する方式です。実装が単純な一方、先に長時間のジョブがあると、後続ジョブの待ち時間が長くなることがあります。

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