プロセッサ時間とは？初心者のためのわかりやすい解説ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

プロセッサ時間とは何か

ここでは プロセッサ時間 という言葉の意味を、初心者にもわかるように解説します。プロセッサはコンピュータの心臓のような部品で、時間は動いた分の長さを指します。つまり プロセッサ時間 は「CPUが実際に動作していた時間」を表します。

ただし、パソコンの実際の経過時間は別物です。私たちが時計で測る 経過時間 は、プログラムを開始してから終了するまでの総時間で、CPUが待機している時間や他の作業の待ち時間も含めます。したがって プロセッサ時間 はそのうち「CPUが実際に計算をしていた時間」だけを切り取ったものです。

実例で見るプロセッサ時間

たとえば、あるプログラムがデータを読み込みながら、計算をしているとします。プロセッサ時間はその計算の時間だけを足したものです。一方でデータの読み込み待ちや画面表示待ちの時間は経過時間には入ることが多いです。これを理解すると、同じプログラムでも環境や状況によって実際にCPUを使う時間が変わる理由が見えてきます。

CPU時間と経過時間の違い

以下の表で違いをまとめます。表は後半の要素を具体的に示すためのものです。

<th>用語

意味
CPU時間	CPUが実際に動作した時間。プロセッサ時間とも言われ、ユーザーが見る最も重要な指標の一つです。
経過時間	開始から終了までの総時間。待機時間やI/O待ちなども含みます。
待ち時間	I/O待ちや他のプログラムの実行待ちなど、CPUが使われていない時間のこと。

なぜプロセッサ時間が大事なのか

プロセッサ時間はプログラムの効率を測るときに重要です。もしCPU時間が長い場合、それはプログラムのアルゴリズムが非効率だったり、データの扱い方がよくない可能性を示します。逆に経過時間が長いのにCPU時間が短い場合は、待ち時間が多い、つまりI/Oが原因で遅れていることを意味します。これを理解すると、どの部分を改善すれば動作が速くなるかを見つけやすくなります。

実際の測り方と考え方

多くのプログラミング環境やOSには、CPU時間を測る機能が用意されています。開発者はそれを使って、プログラムのどの部分がたくさんのCPU時間を使っているかを調べます。こうした測定結果をもとに、アルゴリズムの改善、データ処理の順序の見直し、I/Oの非同期化などの対策を考えます。

小さなコツと注意点

・CPU時間はプログラムの実行速度を理解するうえで有力な指標です。
・経過時間と混同しないよう注意しましょう。前者はCPUの作業量、後者は全体の経過です。
・実世界のアプリケーションでは、CPU時間だけでなく待ち時間やI/Oの性質も考えることが大切です。

まとめ

この文章の核心は、プロセッサ時間＝CPUが実際に動作していた時間、という点です。プログラムの速さを評価するときには、CPU時間と経過時間の両方を理解して使い分けることが重要です。これを意識するだけで、アルゴリズムを効率化したり、無駄な待ち時間を減らしたりするヒントが見つかります。

プロセッサ時間の同意語

CPU時間: 中央処理装置（CPU）がプログラムの処理を実際に実行していた時間の総計。I/O待ちなどの待機時間は含まず、CPUが動作していた純粋な時間を表します。
CPU処理時間: CPUが処理を実行していた時間のこと。CPU時間とほぼ同義で使われる表現です。
CPU使用時間: CPUがその処理に費やした時間の総量。CPUが忙しく動いていた時間を示します。
CPU実行時間: CPUが命令を実行していた時間のこと。実行フェーズに着目する表現です。
命令実行時間: CPUが機械語の命令を実際に実行していた時間。CPU時間の中心的な指標として用いられることがあります。
プロセッサ処理時間: プロセッサ（CPU）が処理を実行していた時間。CPU時間の別表現として使われます。
プロセッサ実行時間: プロセッサがプログラムを実行していた時間。CPU時間とほぼ同義です。
処理時間: プログラムの処理を完了するのに要した時間。文脈によってはCPU上での時間を指します。
計算時間: 計算処理を行うのに要した時間。CPUでの処理時間を指す言い換えとして使われることがあります。

プロセッサ時間の対義語・反対語

実時間（壁時計時間）: プロセッサ時間と対照的に、現実に経過した時間。CPUが実際に動作していた時間だけを測るのではなく、待機やI/O待ちを含む、外部から見た経過時間を指します。
経過時間: 開始から終了までの総経過時間。CPUが実際に処理していたかどうかにかかわらず測定される、現実の時間の進み方を表します。
待機時間: プロセスがCPUを待っている時間。I/O待ちやリソース待機など、CPUを使用していない時間が含まれます。
アイドル時間: CPUが特に処理を行っていない状態の時間。実行可能だが、他の要因で待機している時間を指します。
遅延時間: 処理の開始・終了が遅れる要因によって生じる時間。ネットワーク遅延やリソース競合が原因になることがあります。
I/O待機時間: I/O操作を待っている時間。CPUは待機中で、プロセッサ時間には含まれません。