のんびりやろう!情報処理試験!-1問1問コツコツと-

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メルマガ名
のんびりやろう!情報処理試験!-1問1問コツコツと-
発行周期
週3日(月水金)
最終発行日
2018年08月17日
 
発行部数
5,434部
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0000024856
形式
PC・携帯向け/テキスト形式
カテゴリ
語学・資格 > パソコン・IT系資格 > その他

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■今日の問題■☆(等幅フォントで見てね!)
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 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。

 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。

 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。





















━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■解答■(出典:H15.秋 基本情報 問23)
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 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。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■解説■
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 コンピュータアーキテクチャの特集に入っています。
 今日はキャッシュメモリに関する問題でした。定番ですね。


 キャッシュメモリ(cache memory) とは、主記憶(メモリ)と CPU の間に
 置かれる、処理の高速化を計るためのメモリです。

 キャッシュメモリが必要となる理由としては、
 CPU が主記憶へのアクセスする速度と CPU の演算速度を比べると
 アクセス速度の方がかなり遅いためです。

 そのため、主記憶と CPU の間でデータのやりとりを行うと、
 速度の遅い主記憶がボトルネックとなってしまい、
 せっかくの CPU の速さが活かせません。

 そこで、その速度差を少しでも縮めるために、主記憶と CPU の間に
 小容量ながら動作が高速なメモリであるキャッシュメモリを置きます。

 下の図で言えば、(2) の速度よりも (1) の速度の方が
 圧倒的に速いということになります。

          (1)
  ┌─────┐──→┌────────┐──→┌─────┐
  │ CPU │   │キャッシュメモリ│   │ 主記憶 │
  └─────┘←──└────────┘←──└─────┘
     │                      ↑
     └──────────────────────┘
      (2)

 処理の流れとしては、CPU が必要とするデータ(プログラムなど)は
 まず、キャッシュメモリに置かれます。

 しかし、キャッシュメモリにはそれほど多くのデータを置くことが
 できないため、必要でないデータは主記憶へ反映させ、
 頻繁に使うデータをキャッシュメモリで保持するようにします。

 このようにすることで、CPU は速度の遅い主記憶にアクセスする回数が
 少なくて済むので、処理の高速化が計れます。


 以上がキャッシュメモリの説明です。もう少し説明を付け加えます。

 キャッシュメモリから主記憶へデータを反映させる方式としては
 ライトスルー方式とライトバック方式があります。

 ライトスルー(write through) 方式とは、
 シングルプロセッサシステムでデータを書込むときに
 キャッシュメモリと主記憶の両方に書込みを行う方式です。
 キャッシュメモリと主記憶の整合性を保つことができます。

 ただ、マルチプロセッサシステムの場合
 キャッシュメモリは各プロセッサごとに持っている(場合が多い)ので
 ライトスルー方式では整合性を保つことができません。

 整合性を保つ方法としては、各キャッシュメモリで同期を取って
 最新の情報を保つようにするか、更新されたキャッシュメモリ以外の
 キャッシュメモリにはアクセスしないようにする必要があります。

 また、ライトバック(write back) 方式とは、キャッシュメモリだけを
 書換えておき、ブロックの入れ替え時に行う(書き戻す)ので
 このように呼ばれます。

 ライトバック方式は、主記憶よりも高速なキャッシュメモリのみに
 書きこむので高速化につながります。整合性に少し欠けますが、
 トータルで見れば、ライトスルー方式よりライトバックの方が性能は上です。


 ちなみに、みなさんが使っているパソコンは
 1次キャッシュ、2次キャッシュというように、キャッシュメモリを
 2段階で搭載して、より速度差を埋める工夫をしているものが主流です。


 長くなってしまいましたが、選択肢を簡単に見ていきましょう。

> 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。

   これは、ライトバック方式に関する説明ですね。


> 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。

   これが、正解のライトスルー方式の説明になります。


> 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。

   これは、ライトバック方式に関する説明ですね。


> 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。

   キャッシュメモリを利用した場合、キャッシュメモリに書き込むたびに
   主記憶への書込みも必要となります。

   よって、主記憶へのアクセス頻度が少ないとは言えません。



━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
★これ、おしえてっ!(質問編)★ 回答期限:8月20日(月)の夜まで
----------------------------------------------------------------------
 「この問題がわからないっ!!」という、
 読者からの質問をみなさんに回答してもらおう!というコーナーです。


 今回の質問はこちらです。(出典:H29.秋 アーキテクト 午前2 問2)
----------------------------------------------------------------------

 機能要件と非機能要件のうち、機能要件を満たすために行う設計はどれか。


 ア 業務システムを開発するために開発環境を設計する。

 イ 業務の緊急度を分析して障害発生時の復旧時間を明確にする。

 ウ 業務を構成する要素間のデータの流れを明確にする。

 エ 部門業務を効率よく処理するため最適なサーバ配置を設計する。


--[回答のめやす(横幅:全角34文字)]--------------------------------
> 1234567890123456789012345678901234
----------------------------------------------------------------------

 ネットワークが続いたので、システム開発の話です。


 これに対する回答(解説)を8月20日(月)の夜までにお願いします。

 このコーナーで取り上げてほしい問題のリクエストも募集中です。
 回答&お便りはこちらからでもOKです。
 http://www.shunzei.com/about/mail.html



━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
▼選択肢で勉強しよっ!▼(答えはこのメールの一番下にあります)
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> ルータ(router) って?



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> *********************** 投稿募集中のテーマ *********************** <
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 ●「これ、おしえてっ!」で扱ってほしい問題のリクエストやその回答
 ●「選択肢で勉強しよっ!」で扱ってほしい用語のリクエスト
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 ハンドル名を添えて、このメールマガジンに返信して頂ければ届きます。
 WebからでもOK! http://www.shunzei.com/about/mail.html

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 のんびりやろう!情報処理試験! ~1問1問コツコツと~(週3日発行)
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▼選択肢で勉強しよっ!の答え▼
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 (ネットワーク平成18年問44)の問題文より

> DHCP を用いるネットワーク構成で、リレーエージェントが必要になるのは、
> ネットワークにどの機器が用いられている場合か。
>
> エ ルータ

 (基本情報平成19年春問57エ)の選択肢より

> 複数の LAN を OSI 基本参照モデルの第3層(ネットワーク層)で接続し、
> パケットを中継する。

 (初級シスアド平成16年秋問8ウ)の選択肢より

> ネットワーク層での接続を行い、広域網を介して LAN 間を接続する場合
> などに使われる。

 (初級シスアド平成16年春問3エ)の選択肢より

> LAN 間接続装置のうち、OSI 基本参照モデルのネットワーク層での
> プロトコル中継機能をもち、上位層での中継機能はもたないもの

 (初級シスアド平成14年秋問8)の選択肢より

> 中継する必要のないデータを識別し、通過を抑止することができる。

 (基本情報平成13年秋問66ア)の選択肢より

> LAN 同士や LAN と WAN を接続して、ネットワーク層の中継処理をする。

 (1種平成12年問36)の選択肢より

> TCP/IP を使用したネットワークにおいて、ネットワーク層レベルで
> 相互接続を行い、トランスポート層以上のデータは透過的に転送する機能を
> もつ装置。

 ルータとは、複数の LAN を OSI 基本参照モデルのネットワーク層で
 接続し、パケット送信の中継を行う装置です。

 ルータは、ネットワーク層での中継となるため、TCP/IPの場合、
 パケットに含まれる IP アドレスを判断して処理を行います。

 ルータは製品によってさまざまな機能がありますが、
 必須の機能としては、次にどの経路をたどれば良いかの判断を行う
 ルーティング機能が挙げられます。



=-=[あとがき]=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=

 休みの間に4泊5日の北海道フェスツアーに行ってきました。
 RISING SUN ROCK Festivalへ。
 http://rsr.wess.co.jp/2018/

 今年もだいぶ雨降ってて、ライブをあまり見ずにBBQをしてましたが、
 それはそれで楽しかったです。

 そして、一昨日はZOZOマリンスタジアムのELLEGARDENのライブへ。
 http://ellegarden.jp/

 活動休止から10年。
 鳥肌立ちっぱなしでした。
 変わらずカッコよかった!


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