ソフトウェア開発技術者平成20年秋期 午前問32

問32

ページング方式の仮想記憶において,主記憶への1回のアクセス時間が300ナノ秒で,主記憶アクセス100万回に1回の割合でページフォールトが発生し,ページフォールト1回当たり200ミリ秒のオーバーヘッドを伴うコンピュータがある。主記憶の平均アクセス時間を短縮させる改善策を,効果の高い順に並べたものはどれか。

〔改善策〕
  1. 主記憶の1回のアクセス時間はそのままで,ページフォールト発生時の1回当たりのオーバーヘッド時間を1/5に短縮する。
  2. 主記憶の1回のアクセス時間を1/4に短縮する。ただし,ページフォールトの発生率は1.2倍となる。
  3. 主記憶の1回のアクセス時間を1/3に短縮する。この場合,ページフォールトの発生率は変化しない。
  • a,b,c
  • a,c,b
  • b,a,c
  • c,b,a

分類

テクノロジ系 » コンピュータ構成要素 » メモリ

正解

解説

改善前の平均アクセス時間を求めるために、主記憶アクセス100万回に要する時間を考えます。1回300ナノ秒のアクセスを100万回行い、平均1回のページフォールト(200ミリ秒)が発生するので、

 300ナノ秒×106+200ミリ秒
=300ミリ秒+200ミリ=500ミリ秒

主記憶アクセス100万回で500ミリ秒かかるので、改善前の平均アクセス時間は「500ミリ秒÷100万回=500ナノ秒」とわかります。

同様に改善策a~cについても検証を行います。
  1.  (300ナノ秒×106)+(200ミリ秒×1/5)
    =300ミリ秒+40ミリ秒
    =340ミリ秒

    平均アクセス時間は「340ミリ秒÷100万回=340ナノ秒」です。
  2.  (300ナノ秒×1/4×106)+(200ミリ秒×1.2)
    =75ミリ秒+240ミリ秒
    =315ミリ秒

    平均アクセス時間は「315ミリ秒÷100万回=315ナノ秒」です。
  3.  (300ナノ秒×1/3×106)×106+200ミリ秒
    =100ミリ秒+200ミリ秒
    =300ミリ秒

    平均アクセス時間は「300ミリ秒÷100万回=300ナノ秒」です。
平均アクセス時間が短くなるほど短縮効果が高いので、短縮効果の高い順に並べると、c:300ミリ秒、b:315ミリ秒、a:340ミリ秒となります。
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