許容できるページフォールト発生率
出典: 令和3年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問17 (IPA)
主記憶へのアクセスを 1 命令当たり平均 2 回行い，ページフォールトが発生すると 1 回当たり 40 ミリ秒のオーバヘッドを伴うシステムがある。ページフォールトによる命令実行の遅れを 1 命令当たり平均 0.4 マイクロ秒以下にするために許容できるページフォールト発生率は最大幾らか。ここで，他のオーバヘッドは考慮しないものとする。
- ア 5×10⁻⁶
- イ 1×10⁻⁵
- ウ 5×10⁻⁵
- エ 1×10⁻⁴
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正解: ア
- ア: 2 × p × 40 ミリ秒 ≦ 0.4 マイクロ秒 を解くと p ≦ 5 × 10⁻⁶ なので正しい答えです。
- イ: 1 × 10⁻⁵ では、遅れは 2 × 10⁻⁵ × 40 ミリ秒 = 0.8 マイクロ秒となり、0.4 マイクロ秒を超えます。
- ウ: 5 × 10⁻⁵ では、遅れは 4 マイクロ秒となり、0.4 マイクロ秒を超えます。
- エ: 1 × 10⁻⁴ では、遅れは 8 マイクロ秒となり、0.4 マイクロ秒を超えます。
ポイント
- 1 命令あたりの主記憶アクセスは 2 回なので、ページフォールト発生率を p とすると、1 命令あたりの遅れは 2 × p × 40 ミリ秒 です。
- これを 0.4 マイクロ秒以下にしたいので、2 × p × 40 × 10⁻³ ≦ 0.4 × 10⁻⁶
- p ≦ 0.4 × 10⁻⁶ ÷ (80 × 10⁻³) = 5 × 10⁻⁶ です。