ITサービスマネージャ 2012年午前2 問20

問題文

主記憶アクセスの高速化技術であるライトバック方式における、キャッシュメモリ及び主記憶への書込みの説明として、適切なものはどれか。

🖊️ 解答を隠して解いてみる

ア：キャッシュメモリ及び主記憶の両方に同時に書き込む。

イ：キャッシュメモリにだけ書き込み、対応する主記憶の更新は、キャッシュメモリからデータが追い出されるときに行う。（正解）

ウ：キャッシュメモリへの書込みと同時にバッファに書き込んだ後、バッファから主記憶へ順次書き込む。

エ：主記憶を、独立して動作する複数のブロックに分けて、各ブロックに並列に書き込む。

🔒 解説は解答すると表示されます

ライトバック方式では、CPUがデータを書き込むとき、まずキャッシュメモリだけを更新します。主記憶への書込みは後回しにし、キャッシュ上のデータが追い出されるときに行います。

この動作を説明しているのはイです。主記憶への書込みを遅らせることで、書込みのたびに主記憶へアクセスする回数を減らし、高速化できます。

「ライトバック」と「ライトスルー」を混同する
ライトスルーはキャッシュと主記憶へ同時に書き込み、ライトバックはキャッシュへの書込みを先に行います。
キャッシュから追い出すとき、常に主記憶へ書き込むと思う
一般に、キャッシュ上で変更されたデータ（ダーティデータ）を追い出すときに主記憶へ書き戻します。変更されていないデータは、書き戻す必要がありません。
主記憶への反映が遅れる影響を見落とす
ライトバック方式は高速化に有効ですが、キャッシュと主記憶の内容が一時的に異なることがあります。

ライトバック方式では、キャッシュ上のデータが変更済みかどうかを示すために、ダーティビットを使うことがあります。変更があったデータにはダーティビットを設定し、そのデータがキャッシュから追い出されるときに主記憶へ書き戻します。

Q. ライトバック方式では、キャッシュへの書込みだけで処理が完了しますか？
A. CPUから見た書込み処理はキャッシュ更新時点で進められますが、主記憶への反映は後で行われます。

Q. ライトスルー方式との違いは何ですか？
A. ライトスルー方式は書込みのたびにキャッシュと主記憶を更新し、ライトバック方式は主記憶への書込みを後回しにします。

関連キーワード: ライトバック方式、ライトスルー方式、キャッシュメモリ、主記憶、ダーティビット

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