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平成25年度春季問題

問題4

キャッシュの書込み方式には、ライトスルー方式とライトバック方式がある。ライトバック方式を使用する目的として、適切なものはどれか。

ア キャッシュと主記憶の一貫性(コヒーレンシ)を保ちながら、書込みを行う。
イ キャッシュミスが発生したときに、キャッシュの内容の主記憶への書き戻しを不要にする。
ウ 個々のプロセッサがそれぞれのキャッシュをもつマルチプロセッサシステムにおいて、キャッシュ管理を簡単な回路構成で実現する。
エ プロセッサから主記憶への書込み頻度を減らす。

キャッシュの書込み方式には、ライトスルー方式とライトバック方式がある。ライトバック方式を使用する目的として、適切なものはどれか。

ア キャッシュと主記憶の一貫性(コヒーレンシ)を保ちながら、書込みを行う。
イ キャッシュミスが発生したときに、キャッシュの内容の主記憶への書き戻しを不要にする。
ウ 個々のプロセッサがそれぞれのキャッシュをもつマルチプロセッサシステムにおいて、キャッシュ管理を簡単な回路構成で実現する。
エ プロセッサから主記憶への書込み頻度を減らす。

解答：エ

＜解説＞

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。

ライトスルー方式
  • キャッシュへの書込みと同時に主記憶にも書き込む方式
  • キャッシュと主記憶の一貫性(コヒーレンシ)は常に保たれる
  • 書き込みの高速化はできない
ライトバック方式
  • キャッシュから追い出された時点で主記憶へ書き込む方式
  • 主記憶への書込みが終了するまでキャッシュとの一貫性(コヒーレンシ)が保たれない
  • 書込みも高速化できる
ア × ライトスルー方式の説明である。ライトバック方式では、キャッシュと主記憶の一貫性(コヒーレンシ)が保たれないことがある。
イ × ライトスルー方式の説明である。ライトバック方式では、キャッシュミスが発生したとき、キャッシュの内容を主記憶に書き戻す必要がある。
ウ × ライトスルー方式の説明である。ライトバック方式では、個々のプロセッサのもつキャッシュと主記憶の一貫性を調整するため回路構成は複雑になる。
エ ○ ライトバック方式の説明である。ライトバック方式では、プロセッサが主記憶に書き込みを行うのはキャッシュをフラッシュする場合だけなので、書込み頻度を減らすことができる。