平成31年度春期 データベーススペシャリスト 午前Ⅱ 問22

キャッシュの動作整理視点

キャッシュメモリを考えるときは、主記憶との役割分担、参照の流れ、保持内容の更新条件を切り分け、用語の印象ではなく処理の順序と整合性に注目して判断します。

この問題で問われていること

各選択肢について、データを参照・更新するときに、どの記憶領域が関与し、内容の一致や反映がどの条件で保たれるかを順に確認し、説明の前提が混在していないかを見直します。

視点

確認対象を「参照時の流れ」と「更新時の扱い」に分け、速度や容量など別の観点を一度に混ぜないように整理します。

確認ポイント

• 参照時の処理順序を整理する
• 更新内容の反映条件を確認する
• 説明の前提が混在していないか見直す

正解

エ

解説

キャッシュメモリは、プロセッサと主記憶の速度差による待ち時間を小さくし、実効アクセス時間を短縮するために用いられる。

理由

キャッシュメモリは、プロセッサが頻繁に使うデータを高速にアクセスできる記憶装置に保持する。主記憶へのアクセス時間と命令実行時間との差が大きい場合、その効果によって実効アクセス時間の短縮が期待できる。

比較

キャッシュミスはキャッシュ全体の一括消去を意味せず、キャッシュヒット時は主記憶から最新データを転送するのではなく、キャッシュ上のデータを利用する。

選択肢ア

これは不正解だよ。キャッシュミスが発生した場合でも、キャッシュ全体が一括消去されるとは限らない。この選択肢は、ミス時の処理を全体消去と断定しており、キャッシュの一般的な動作を正しく表していない。

選択肢イ

これは不正解だよ。キャッシュメモリは、プロセッサが利用するデータを高速に参照できるようにして、主記憶へのアクセス回数や待ち時間を減らす。したがって、メモリアクセスの実効速度を上げる効果がないという説明は誤りである。

選択肢ウ

これは不正解だよ。キャッシュメモリにヒットした場合は、必要なデータがキャッシュに存在するため、そのデータをキャッシュから利用する。ヒットしたときに主記憶から最新のデータが転送されるという説明は、ヒット時の動作と異なる。

選択肢エ（正解）

これは正解だよ。主記憶のアクセス時間とプロセッサの命令実行時間との差が大きいと、主記憶へのアクセス待ちが処理全体に与える影響も大きくなる。そのため、高速なキャッシュメモリを利用することで、実効アクセス時間の短縮が期待できる。

学習のポイント

キャッシュヒットとミスの違い、主記憶との速度差を理解する。