平成20年秋期試験問題　午前問32

問32解説へ
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
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分野：テクノロジ系
中分類：コンピュータ構成要素
小分類：メモリ
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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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