平成26年度春期 システム監査技術者 午前Ⅰ 問4

多重割込みの時間整理の視点

多重割込みでCPU利用時間を考えるときは、各処理がいつCPUを占有し、別の処理によって中断・再開されるかを時系列で整理し、全体の内訳を落ち着いて確認することが重要です。

この問題で問われていること

この問題では、割込みが発生した順序と処理の重なり方に注目し、CPU時間を処理の種類ごとに区切って丁寧に整理できているかを確認する、という一点に焦点を当ててください。

視点

CPU利用時間を整理する際は、イベントの順序、実行中の処理、割込みによる切替、処理の再開という流れを一つの時間軸に置き、各区間が何に対応するかを区別して考えます。

確認ポイント

• 出来事を発生順に並べ、各時点でCPU上にある処理を区別する。
• 中断から再開までを同じ処理の流れとして追跡できるか確認する。
• 各時間区間がどの処理に対応するかを表にして見直す。

正解

ア

解説

割込みAは高優先度なので、実行中の割込みBを一時中断します。各処理の実行時間を実際のCPU占有区間として時間軸に配置すると、メイン処理が利用できる時間は合計2ミリ秒になります。

理由

割込みBは0ミリ秒に発生し、処理時間は1.5ミリ秒です。1ミリ秒に高優先度のAが発生するため、Bは1ミリ秒で中断され、Aが1〜1.5ミリ秒に実行されます。その後、Bの残り0.5ミリ秒が1.5〜2ミリ秒に実行されます。さらにAは2.5〜3ミリ秒と3.5〜4ミリ秒に実行されます。したがって、メイン処理は2〜2.5ミリ秒、3〜3.5ミリ秒、4〜5ミリ秒に実行でき、式は0.5ミリ秒＋0.5ミリ秒＋1ミリ秒＝2ミリ秒です。

比較

0〜5ミリ秒の全体は5ミリ秒です。割込みAの実行時間は0.5ミリ秒が3回で合計1.5ミリ秒、割込みBの実行時間は合計1.5ミリ秒なので、割込み処理のCPU占有時間は3ミリ秒です。よって、メイン処理に使える時間は5ミリ秒−3ミリ秒＝2ミリ秒となります。BがAによって中断されるため、Bの1.5ミリ秒を発生時刻からそのまま連続した区間として扱わない点に注意します。

選択肢ア（正解）

これは正解だよ。0〜5ミリ秒の全体は5ミリ秒です。Aは0.5ミリ秒の処理を3回行うため1.5ミリ秒、Bは処理時間1.5ミリ秒です。AがBを中断しても、CPUを占有する総時間は変わらず、割込み処理の合計は3ミリ秒です。したがって、メイン処理の利用時間は5ミリ秒−3ミリ秒＝2ミリ秒になります。

選択肢イ

これは不正解だよ。2.5ミリ秒は、割込み処理の占有時間を2.5ミリ秒として扱った値に相当します。しかし、Aは0.5ミリ秒の処理を図中で3回実行し、合計1.5ミリ秒です。Bの1.5ミリ秒も加える必要があるため、割込み処理の合計は3ミリ秒となり、メイン処理は2ミリ秒です。

選択肢ウ

これは不正解だよ。3.5ミリ秒は、全体5ミリ秒から割込み処理の合計3ミリ秒を差し引く計算になっていません。Aは図の三つの発生時点で各0.5ミリ秒、Bは合計1.5ミリ秒を使います。多重割込みによる中断は処理時間の重複ではないので、占有時間は3ミリ秒、残りは2ミリ秒です。

選択肢エ

これは不正解だよ。5ミリ秒は0〜5ミリ秒の経過時間全体であり、そのすべてをメイン処理が利用できるわけではありません。Aは合計1.5ミリ秒、Bは1.5ミリ秒をCPU上で実行します。割込み処理の実行区間を除く必要があるため、メイン処理の利用時間は5ミリ秒ではなく2ミリ秒です。

学習のポイント

多重割込みでは処理時間の重なりと優先度を時間軸で整理する。