応用情報技術者 2017年 春期 午前2 問10
問題文
キャッシュメモリのライトスルーの説明として、適切なものはどれか。
選択肢
ア：CPU が書込み動作をする時、キャッシュメモリだけにデータを書き込む。
イ：キャッシュメモリと主記憶の両方に同時にデータを書き込む。（正解）
ウ：主記憶のデータの変更は、キャッシュメモリから当該データが追い出される時 に行う。
エ：主記憶へのアクセス頻度が少ないので、バスの占有率が低い。
キャッシュメモリのライトスルーの説明【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の両方に同時に書き込む方式です。
- 根拠：CPUの書き込み時にキャッシュだけでなく主記憶も更新し、一貫性を保ちます。
- 差がつくポイント：ライトスルーとライトバックの違いを理解し、書き込みタイミングと主記憶更新の有無を押さえることが重要です。
正解の理由
ライトスルー方式は、CPUが書き込みを行う際にキャッシュメモリと主記憶の両方に同時にデータを書き込みます。これにより、主記憶の内容が常に最新の状態に保たれ、データの一貫性が確保されます。選択肢イはこの特徴を正確に表現しているため正解です。
よくある誤解
ライトスルーは主記憶への書き込みが遅くなるため、キャッシュだけに書き込むと思われがちですが、実際は両方に書き込みます。ライトバック方式と混同しやすい点に注意が必要です。
解法ステップ
- キャッシュメモリの書き込み方式には主にライトスルーとライトバックがあることを確認する。
- ライトスルーは書き込み時に主記憶も更新する方式であることを理解する。
- 選択肢の説明が「キャッシュと主記憶の両方に同時に書き込む」と合致するかを判断する。
- 他の選択肢がライトバックや誤った説明でないかを検証する。
- 正しい説明を選択肢から選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: キャッシュだけに書き込むのはライトバック方式の特徴に近いが、ライトスルーではない。
- イ: ライトスルーの正しい説明。キャッシュと主記憶の両方に同時に書き込む。
- ウ: 主記憶の更新をキャッシュから追い出す時に行うのはライトバック方式の説明。
- エ: 主記憶へのアクセス頻度が少ないのはライトバックの利点であり、ライトスルーの説明としては誤り。
補足コラム
ライトスルー方式はデータの一貫性が保たれやすい反面、主記憶への書き込みが頻繁に発生するため、書き込み性能が低下することがあります。一方、ライトバック方式は主記憶への書き込みを遅延させるため高速ですが、一貫性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主記憶への書き込みが遅くなるのですか？
A: はい。書き込み時に主記憶も更新するため、ライトバック方式より遅くなる傾向があります。
A: はい。書き込み時に主記憶も更新するため、ライトバック方式より遅くなる傾向があります。
Q: ライトバック方式とライトスルー方式の違いは何ですか？
A: ライトバックはキャッシュにのみ書き込み、主記憶は後でまとめて更新します。ライトスルーは書き込み時に両方を同時に更新します。
A: ライトバックはキャッシュにのみ書き込み、主記憶は後でまとめて更新します。ライトスルーは書き込み時に両方を同時に更新します。
関連キーワード: キャッシュメモリ、ライトスルー、ライトバック、主記憶、データ一貫性
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