令和5年度秋期 プロジェクトマネージャ 午前Ⅰ 問6

周期タスクを整理する視点

周期的に繰り返す処理の実行可能性を考えるときは、与えられた前提をそろえ、各処理の負荷と時間的な制約を同じ基準で見比べることが重要です。条件の対応関係にも注意します。

この問題で問われていること

この問題では、個々の処理条件と全体の時間的な余裕がどのようにつながるかに焦点を置き、評価に使う前提や対象範囲を取り違えていないかを確認してください。表面的な数値だけで判断しないことも大切です。

視点

実行可能性を判断する前に、周期、処理に要する負荷、許容される期限など、問題中で示された条件を役割ごとに整理します。そのうえで、評価対象を一つの基準にそろえて比較し、特定の値だけを見て結論を急がないようにします。

確認ポイント

• 周期や期限など、時間に関する条件の意味を区別できているか
• 処理の負荷を評価する対象と、比較する基準が一致しているか
• 全体の判断に必要な前提を抜かさず、同じ単位や範囲で捉えているか

正解

ア

解説

タスクAはタスクBより優先度が高いため、Bの実行中にAが起動するとBは中断されます。各選択肢について、最悪時にAとBが同時に起動する場合のBの完了時刻を調べ、Bの周期以内に完了できる組合せを選びます。

理由

Bの最悪応答時間Rは、B自身の最大実行時間C_Bに、応答中に起動するAの最大実行時間C_Aを加えて確認します。式はRの単位をミリ秒として、R＝C_B＋⌈R／T_A⌉×C_Aです。アではR＝3＋⌈R／4⌉×2を反復するとR＝7ミリ秒となり、Bの周期8ミリ秒以内です。

比較

イはR＝10ミリ秒で周期9ミリ秒を超えます。ウはR＝14ミリ秒で周期13ミリ秒を超え、エはR＝17ミリ秒で周期15ミリ秒を超えます。いずれもAの割込みによる追加処理時間を含めると、Bが自周期内に完了できません。

選択肢ア（正解）

これは正解だよ。タスクAは4ミリ秒周期で最大2ミリ秒実行され、タスクBは最大3ミリ秒実行されます。Bの処理中にAが起動する影響を含めた最悪応答時間は7ミリ秒となり、Bの周期8ミリ秒以内に完了できます。したがって、この組合せだけが条件を満たします。

選択肢イ

これは不正解だよ。タスクAは6ミリ秒周期で最大3ミリ秒、タスクBは最大4ミリ秒です。Bの処理中にAの実行が割り込むため、Bの最悪応答時間は10ミリ秒となります。これはBの周期9ミリ秒を1ミリ秒超えるため、周期内に処理を完了できません。

選択肢ウ

これは不正解だよ。タスクAは5ミリ秒周期で最大3ミリ秒、タスクBは最大5ミリ秒です。Bの応答中にAが複数回起動し、割込みによる合計処理時間が増加します。その結果、最悪応答時間は14ミリ秒となり、Bの周期13ミリ秒を超えます。

選択肢エ

これは不正解だよ。タスクAは6ミリ秒周期で最大4ミリ秒、タスクBは最大5ミリ秒です。Bの実行中にAが起動すると、そのたびにBが中断されます。割込みを含む最悪応答時間は17ミリ秒であり、Bの周期15ミリ秒以内に完了できないため条件不成立です。

学習のポイント

プリエンプティブスケジューリングにおける応答時間と周期の関係