平成30年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問16
テクノロジ／ソフトウェア三つのタスクA～Cの優先度と，各タスクを単独で実行した場合のCPUと入出力（I/O）装置の動作順序と処理時間は，表のとおりである。A～Cが同時に実行可能状態になって3ミリ秒経過後から7ミリ秒間のスケジューリングの状況を表したものはどれか。ここで，I/Oは競合せず，OSのオーバヘッドは考慮しないものとする。また，表中の（）内の数字は処理時間を表すものとし，解答群の中の“待ち”は，タスクが実行可能状態にあり，CPUの割当て待ちであることを示す。
出典：平成30年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問16
- アタイムチャートア
- イタイムチャートイ
- ウタイムチャートウ
- エタイムチャートエ
正解：ウ
解説
優先度の異なる3タスクA(高)・B(中)・C(低)が同時に実行可能状態になった場合，プリエンプティブなスケジューリングでは，常に実行可能な最高優先度のタスクがCPUを使用し，より高い優先度のタスクが実行可能になれば直ちに横取り（プリエンプト）されます。時刻0でAがCPU(2)を実行後I/O(2)へ移り，その間にBがCPU(3)を開始しますが，時刻4でAがI/Oを終えて再びCPUを要求するためBは1ミリ秒残して横取りされ，Aが最後のCPU(2)を実行して時刻6に完了します。その後Bが残りのCPU(1)を実行して時刻7からI/O(5)に入り，ここでようやくCがCPU(2)を実行（7～9）してI/O(2)に入ります（9～11）。この経過をたどると，時刻3～10の間はA：I/O(3-4)→CPU(4-6)完了，B：CPU(3-4)→待ち(4-6)→CPU(6-7)→I/O(7-10)，C：待ち(3-7)→CPU(7-9)→I/O(9-10)となり，これに一致するのはタイムチャートウです。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。タイムチャートアは，Aの完了時刻やBのI/O・CPU区間の割当てが実際のスケジューリング結果と一致しません。
- イ誤り。タイムチャートイは，Bが時刻4以降ずっとI/Oを続ける形になっており，優先度に基づくプリエンプションでBのCPU実行が時刻6～7に発生する点が反映されていません。
- ウ正しい。優先度に基づくプリエンプティブスケジューリングを正しく反映すると，A：I/O(3-4)→CPU(4-6)で完了，B：CPU(3-4)→待ち(4-6)→CPU(6-7)→I/O(7-10)，C：待ち(3-7)→CPU(7-9)→I/O(9-10)となり，これがタイムチャートウです。
- エ誤り。タイムチャートエは，Aが時刻3～4でI/Oではなくその後長時間待ちになるなど，優先度の高いAが速やかにCPUを取得して完了する流れが反映されていません。