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「マルチタスク(タイムシェアリング方式)」をシミュレーターで体感してみよう!

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今回はCPUを複数のタスクを動かす「マルチタスク」について解説します!

コンピューターは一つの処理だけ行えば良いわけではありません!複数の処理を行うときの一番簡単な方式「タイムシェアリング方式」を今回はシミュレーターを用いて解説します!

「マルチタスク(タイムシェアリング方式)」をシミュレーターで体感してみよう!

「マルチタスク」とは?

マルチタスクとは「複数の仕事を1つのCPUで行う」ことです。今、コンピューターが1~3の仕事(タスク)を行うとします。タスクとは、何かを計算したり、アプリの稼働処理をしたりと、処理全般を指します。

この時、CPUは一つの仕事しか出来ないので↓のような状態になります。CPUはタスク3だけを実行すると、他2つのタスクは「待ち状態」になるわけです。

このように、1つのCPUを上手くわけあって、複数のタスクを実行していくことを「マルチタスク」といいます!

「マルチタスク(タイムシェアリング方式)」をシミュレーターで確認してみよう!

実際に一番簡単なマルチタスク方式である「タイムシェアリング方式」をシミュレーターで確認してみましょう!

シミュレーターの説明
  • 上3つのグラフはタスク1~3の実行時間を示すものです。赤線がある時間帯でCPUを使えて、そのタスクを実行できたことを指します
  • 「タイムシェアリング方式=一定時間ごとに交代する方式」で稼働します
  • タスクはCPUとメモリを相互アクセスして実行していきます
  • ファイルアクセスボタンを押すと、実行中のタスクでストレージアクセスを発生させる事ができます

 



 

POINT一定時間ごとに、タスクが切り替わることを確認しましょう!

「マルチタスク(タイムシェアリング方式)」シミュレーターの要点解説

タイムシェアリング方式では、一定時間ごとに処理タスクが交代になり、均等にCPUが割り振られる

これは↑のシミュレーターで確認すれば一目瞭然ですね!「一定時間ごとに切り替わる=平等に各タスクにCPUが割り振られる」のです!

この切り替えを「コンテキストスイッチ」といいます

ファイルアクセスが発生すると、誰もCPUを使わない無駄時間が発生!

このタイムシェアリング方式は、各タスクで一定時間ごとに使える時間を決めるものです。なので、時間がかかるファイルアクセスをしてしまうと、↓のように「自分の番なのに、CPUが使えない状態」つまり無駄時間が出来てしまうんです

前回記事の通り、本当のファイル(ストレージ)アクセスはCPUと比べて物凄く遅いので、この無駄時間が本当にもったいない状態になってしまうんです><

そのため、実際のコンピューターはもう少し賢い動きをしています。それを次回は解説します!
 

「マルチタスク(タイムシェアリング方式)」まとめ

  • コンピューターは複数のタスクを同時に実行している。これをマルチタスクという
  • 一番簡単なタイムシェアリング方式では、時間で区切って順番にタスクを実行していく
  • ファイルアクセスしてる間はCPUが使えないため、誰もCPUを使わない無駄時間が発生してしまう

 


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