平成25年度春期 システム監査技術者 午前Ⅰ 問5

並列化の効率を見極める視点

複数の処理単位を協調させるときは、理想的な分担だけでなく、処理を分ける負担や待ち時間が全体の進み方にどう影響するかを、同じ条件で比較して考えるという視点を保ちます。

この問題で問われていること

この問題では、処理単位を増やした結果だけに注目せず、理想的な状態との差がどこから生じるかを整理し、全体の効率を左右する観点を一つに絞って確認することを中心に見ます。

視点

速度向上を考える際は、処理そのものの時間と、協調のために追加される時間を分けて捉え、理想化した見積もりとの差を説明できるか確認します。

確認ポイント

• 理想的な分担と実際の進み方を分けて考える
• 協調のために増える時間が全体へ与える影響を見る
• 条件をそろえた比較になっているかを確認する

正解

ア

解説

密結合マルチプロセッサは主記憶などの資源を共有するため、複数のプロセッサが同時に利用すると競合が発生します。その待ち時間によって、性能はプロセッサ数に単純比例しません。

理由

密結合マルチプロセッサでは、複数のプロセッサが共通の主記憶を利用します。同時にアクセス要求が発生すると競合が起こり、処理の待ち時間が生じるため、1台当たりの性能とプロセッサ数を掛けた理想値には届きません。

比較

プロセッサ間通信、ディスパッチ処理、割込み処理も場合によってはオーバヘッドになりますが、この設問が問う台数比例を妨げる代表的な要因として最も適切なのは、共有主記憶へのアクセス競合です。

選択肢ア（正解）

これは正解だよ。密結合マルチプロセッサでは複数のプロセッサが主記憶を共有するため、同時にアクセスすると競合が起こり、待ち時間や処理の遅延が生じる。その結果、1台当たりの性能と台数を単純に掛けた理想値には達しない。

選択肢イ

これは不正解だよ。密結合方式でプロセッサ間の情報交換が行われることはあるが、選択肢のような通信回線を介した通信は、密結合の性能が台数比例にならない主因として適切ではない。密結合では共有主記憶へのアクセス競合が中心となる。

選択肢ウ

これは不正解だよ。ディスパッチ処理は実行させるプロセスを選んで割り当てる処理であり、マルチプロセッサの管理上のオーバヘッドにはなり得る。しかし、この設問で問われる台数比例を妨げる代表的な要因は、共有主記憶へのアクセス競合である。

選択肢エ

これは不正解だよ。割込み処理は外部装置や内部の事象に応じて処理を切り替える仕組みであり、発生すれば実行時間に影響する。しかし、通常の密結合マルチプロセッサで性能を制限する代表例は、プロセッサ間で共有する主記憶のアクセス競合である。

学習のポイント

密結合方式における共有主記憶とアクセス競合の関係を理解する。