応用情報技術者 2012年 秋期 午前2 問11
問題文
キャッシュメモリへの書込み動作には、ライトスルー方式とライトバック方式がある。それぞれの特徴のうち、適切なものはどれか。
選択肢
ア：ライトスルー方式では、データをキャッシュメモリだけに書き込むので、高速に書込みができる。
イ：ライトスルー方式では、データをキャッシュメモリと主記憶の両方に同時に書き込むので、主記憶の内容は常に最新である。（正解）
ウ：ライトバック方式では、データをキャッシュメモリと主記憶の両方に同時に書き込むので、速度が遅い。
エ：ライトバック方式では、読出し時にキャッシュミスが発生してキャッシュメモリの内容が追い出されるときに、主記憶に書き戻す必要が生じることはない。
キャッシュメモリの書込み方式【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：ライトスルー方式はキャッシュと主記憶に同時書込みし、主記憶の内容を常に最新に保ちます。
- 根拠：ライトスルーはデータ整合性を重視し、書込み遅延はあるが信頼性が高い方式です。
- 差がつくポイント：ライトバック方式は高速だが、キャッシュ追い出し時に主記憶へ書き戻す必要がある点を理解しましょう。
正解の理由
選択肢イはライトスルー方式の特徴を正確に説明しています。ライトスルー方式では、データの書込み時にキャッシュメモリと主記憶の両方に同時に書き込むため、主記憶の内容が常に最新の状態に保たれます。これによりデータの整合性が保証されます。
よくある誤解
ライトスルー方式は高速と誤解されがちですが、主記憶への同時書込みがあるためライトバック方式より遅くなることがあります。ライトバック方式は書込みを遅延させるため高速ですが、整合性管理が複雑です。
解法ステップ
- ライトスルー方式の特徴を確認する（同時にキャッシュと主記憶に書込み）。
- ライトバック方式の特徴を確認する（キャッシュにのみ書込み、追い出し時に主記憶へ書き戻す）。
- 選択肢の記述と照合し、正確な説明を選ぶ。
- 書込み速度とデータ整合性の違いを理解して判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア: ライトスルー方式は主記憶にも書き込むため、キャッシュだけに書き込むという説明は誤りです。
- イ: 正解。ライトスルー方式の特徴を正しく述べています。
- ウ: ライトバック方式は主記憶に同時書込みしないため、速度が遅いという説明は誤りです。
- エ: ライトバック方式ではキャッシュ追い出し時に主記憶へ書き戻す必要があるため、この説明は誤りです。
補足コラム
ライトスルー方式はデータの整合性が高く、主記憶の内容が常に最新であるため、リアルタイム性が求められるシステムに適しています。一方、ライトバック方式は書込み回数を減らし高速化を図るため、キャッシュの管理が複雑になります。用途に応じて使い分けられます。
FAQ
Q: ライトスルー方式はなぜ主記憶に同時書込みするのですか？
A: 主記憶の内容を常に最新に保ち、データの整合性を確保するためです。
A: 主記憶の内容を常に最新に保ち、データの整合性を確保するためです。
Q: ライトバック方式のメリットは何ですか？
A: 書込み回数を減らし、キャッシュメモリの高速性を活かせる点です。
A: 書込み回数を減らし、キャッシュメモリの高速性を活かせる点です。
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