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電験２種過去問【2020年機械 問8】

2022年8月2日

【情報処理】オペレーティングシステムのタスク管理《空所問題》

　次の文章は、オペレーティングシステムのタスク管理に関する記述である。文中の\(\fbox{空所欄}\)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。
　オペレーティングシステムは、複数のタスクに対して、優先度に基づきCPUやメモリ、通信インターフェースなどのハードウェア資源を効率的に割り当て、システム全体の遊び時間を少なくすることで\(\fbox{（１）}\)を高めている。このように、タスクを管理して、ハードウェア資源を有効活用する機能をタスク管理という。
　タスクは生成されると、\(\fbox{（２）}\)状態となる。実行状態にあるタスクからCPUの占有が解かれると、タスクディスパッチャが\(\fbox{（２）}\)状態にあるタスクの中から最も優先度の高いタスクにCPUの使用権を与え、実行状態に移行させる。
　複数のタスクを切替えて実行する場合、タスクの切替えタイミングが重要となる。一例として、外部や内部の\(\fbox{（３）}\)により発生する状態変化のタイミングを用いるイベントドリブン方式がある。
　タスクの実行順序は、\(\fbox{（４）}\)と呼ばれる構造の待ち行列にタスクを格納して処理を行う到着順方式や、処理時間の短いタスクを最初に実行する処理時間順方式がある。その他に、あらかじめタスク優先度を付与しておき、優先順位に従って処理する方式がある。しかしこの方式では、優先度の\(\fbox{（５）}\)タスクが実行されないスタベーションと呼ばれる現象が起こる可能性があり、動的に優先度を変更する対策などが行われる。

［問８の解答群］

\(\small{\begin{array}{ccc}
(ｲ)&メモリ使用量&(ﾛ)&低い&(ﾊ)&実行可能\\
(ﾆ)&FILO&(ﾎ)&同じ&(ﾍ)&高い\\
(ﾄ)&待ち&(ﾁ)&FIFO&(ﾘ)&LIFO\\
(ﾇ)&スループット&(ﾙ)&クロックスピード&(ｦ)&割込み\\
(ﾜ)&ベンチマーク&(ｶ)&中断&(ﾖ)&データ通信\\
\end{array}}\)

解答と解説はこちら

解答

\(\small{\begin{array}{cc}
\hline(1)&(ﾇ)&スループット\\
\hline(2)&(ﾊ)&実行可能\\
\hline(3)&(ｦ)&割込み\\
\hline(4)&(ﾁ)&FIFO\\
\hline(5)&(ﾛ)&低い\\
\hline\end{array}}\)

解説

　オペレーティングシステムは、複数のタスクに対して、優先度に基づきCPUやメモリ、通信インターフェースなどのハードウェア資源を効率的に割り当て、システム全体の遊び時間を少なくすることで\(\fbox{(ﾇ)スループット}\)を高めている。このように、タスクを管理して、ハードウェア資源を有効活用する機能をタスク管理という。
　タスクは生成されると、\(\fbox{(ﾊ)実行可能}\)状態となる。実行状態にあるタスクからCPUの占有が解かれると、タスクディスパッチャが\(\fbox{(ﾊ)実行可能}\)状態にあるタスクの中から最も優先度の高いタスクにCPUの使用権を与え、実行状態に移行させる。
　複数のタスクを切替えて実行する場合、タスクの切替えタイミングが重要となる。一例として、外部や内部の\(\fbox{(ｦ)割込み}\)により発生する状態変化のタイミングを用いるイベントドリブン方式がある。
　タスクの実行順序は、\(\fbox{(ﾁ)FIFO}\)（First In, First Out）と呼ばれる構造の待ち行列にタスクを格納して処理を行う到着順方式や、処理時間の短いタスクを最初に実行する処理時間順方式がある。その他に、あらかじめタスク優先度を付与しておき、優先順位に従って処理する方式がある。しかしこの方式では、優先度の\(\fbox{(ﾛ)低い}\)タスクが実行されないスタベーションと呼ばれる現象が起こる可能性があり、動的に優先度を変更する対策などが行われる。

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Posted by ちゅん