IPA過去問ドリル

平成25年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問6

テクノロジ/ソフトウェア

ページング方式の仮想記憶において,ページフォールト発生時の動作状況が次の場合に,主記憶の平均アクセス時間が最も改善される対策はどれか。 〔ページフォールト発生時の動作状況〕 (1) 主記憶アクセス1回の時間は200ナノ秒である。 (2) 主記憶アクセス200万回に1回の割合でページフォールトが発生する。 (3) ページフォールト1回当たり600ミリ秒のオーバヘッドを伴う。

出典:平成25年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問6

正解:ウ

解説

主記憶の平均アクセス時間は,通常のアクセス時間に,ページフォールト発生率とそのオーバヘッド時間を掛けた値を加えたものとして近似できます。改善前は,200ナノ秒+(1/2,000,000)×600ミリ秒=200ナノ秒+300ナノ秒=500ナノ秒です。各選択肢について改善後の平均アクセス時間を計算すると,アは40ナノ秒+300ナノ秒=340ナノ秒,イは25ナノ秒+330ナノ秒(発生率が1.1倍のため)=355ナノ秒,ウは200ナノ秒+100ナノ秒(オーバヘッドが1/3)=300ナノ秒,エは200ナノ秒+150ナノ秒(発生率が1/2)=350ナノ秒となります。最も短くなるのはウのページフォールト1回当たりのオーバヘッドを1/3に改善する対策です。

選択肢ごとの解説

  • 誤り。主記憶アクセス時間を1/5(40ナノ秒)にしても,ページフォールトによるオーバヘッド分(300ナノ秒)は変わらないため,平均アクセス時間は340ナノ秒までしか改善されません。
  • 誤り。主記憶アクセス時間は25ナノ秒に改善されますが,ページフォールト発生率が1.1倍になるためオーバヘッド分は330ナノ秒に増加し,平均アクセス時間は355ナノ秒までしか改善されません。
  • 正しい。ページフォールト1回当たりのオーバヘッドを1/3(200ミリ秒)に改善すると,オーバヘッド分は100ナノ秒に減り,平均アクセス時間は200ナノ秒+100ナノ秒=300ナノ秒となり,四つの選択肢の中で最も改善されます。
  • 誤り。ページフォールトの発生率を1/2に改善すると,オーバヘッド分は150ナノ秒になり,平均アクセス時間は350ナノ秒までしか改善されません。
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