平成16年度秋季解答

問題21

キャッシュメモリに関する記述のうち、適切なものはどれか。

ア	書込み命令が実行されたときに、キャッシュメモリと主記憶の両方を書き換える方式と、キャッシュメモリだけを書き換えておき、主記憶の書換えはブロックの入替え時に行う方式とがある。
イ	キャッシュメモリは、実記憶と仮想記憶のメモリ容量の差を埋めるために採用される。
ウ	主記憶へのアクセスでキャッシュメモリにヒットしないと割込みが生じ、プログラムによって主記憶からキャッシュメモリヘデータが転送される。
エ	半導体メモリのアクセス速度の向上が著しいので、キャッシュメモリの必要性は減っている。

解答：ア

＜解説＞

ア	○	キャッシュメモリに関する正しい記述である。書込み命令が実行された時に、キャッシュメモリと主記憶の両方を書き換える方式のことを、ライトスルー方式(write through) ，キャッシュメモリだけを書き換えておき、主記憶の書き換えはブロックの入れ替え時に行う方式のことを、ライトバック(write back) 方式という。
イ	×	キャッシュメモリは、実記憶と仮想記憶の速度差を埋めるために採用される。
ウ	×	キャッシュメモリにヒットしない（キャッシュミス）時に割込みは発生しない。また、データ転送処理はプロセッサ等が行い、プログラム(OSやアプリケーション)レベルで行うものではない。
エ	×	半導体メモリのアクセス速度は向上している。しかし、それ以上にプロセッサの処理能力が向上しているので，キャッシュメモリの重要性は以前よりも増している。

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問題22

システム A，B のキャッシュメモリと主記憶のアクセス時間は表のとおりである。あるプログラムをシステム A で実行したときのキャッシュメモリのヒット率と実効アクセス時間は，システム B で実行したときと同じになった。このときのキャッシュメモリのヒット率は幾らか。

ア	0.2
イ	0.5
ウ	0.5
エ	0.8

解答：エ

＜解説＞

ヒット率をHとすると、

15 ×H+ 50 ×(1-H)= 10×H+ 70 ×(1-H)より、

15H+ 50 - 50H=10H+ 70 - 70H

15H-50H-10H+70H=70-50

15H=20

H= 0.8

よって正解はエである。

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問題23

メモリインタリーブの説明のうち、適切なものはどれか。

ア	新しい惰報をキャッシュメモリに取り出すとき、キャッシュ上では不要になった情報を主記憶に書き込む。
イ	主記憶のアクセス時間と磁気ディスクのアクセス時間とのギャップを補う。
ウ	主記憶の更新と同時にキャッシュメモリの更新を行う。
エ	主記憶を幾つかの区画に分割し、連続したメモリヘのアクセスを高速化する。

解答：エ

＜解説＞

ア	×	キャッシュメモリのライトバック方式に関する説明である。
イ	×	ディスクキャッシュに関する説明である。
ウ	×	キャッシュメモリのライトスルー方式に関する説明である。
エ	○	メモリインタリーブに関する説明である。

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問題24

1 セクタが 512 バイトの磁気ディスクを、28 ビットで表すセクタ番号で管理するとき、最大何 G バイトの容量まで管理できることになるか。ここで、512×2²¹ を 1 Gバイトとする。

ア	32
イ	64
ウ	128
エ	256

解答：ウ

＜解説＞

1セクタが512バイトで、28ビットで表すということは、512バイトが228個あるということである。

したがって、ディスクの容量は、512バイト×2²⁸バイトである。

1Gバイトが512×2²¹であるから、512×2²⁸は何Gバイトかを計算する。512×2²⁸を512×2²¹で乗算する。

512×2²⁸÷512×2²¹

＝2²⁸÷2²¹

＝2⁷

＝128Gバイト

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問題25

並列にアクセス可能な複数台の磁気ディスクに、各ファイルのデータをセクタ単位で分散配置し、ファイルアクセスの高速化を図る手法はどれか。

ア	ディスクアットワンス
イ	ディスクキャッシュ
ウ	ディスクストライピング
エ	ディスクミラーリング

解答：ウ

＜解説＞

ア	×	ディスクアットワンスは、メディアへの書込み形式の一つで、一度にデータを書込み、追記ができない形式である。
イ	×	ディスクキャッシュは、ハードディスクなどアクセスが低速な記憶装置に記録されているデータの一部を高速な半導体メモリに写し、高速化する技術である。
ウ	○	ディスクストライピングは、ハードディスクに対するI/Oを複数のハードディスクに対して分割して読み書きすることによりパフォーマンスを向上する手法である。
エ	×	ディスクミラーリングは、データを記録装置に書き込む際に、まったく同一の複製データを別の記憶装置に書き込む手法である。

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