令和3年度春期 システムアーキテクト 午前Ⅰ 問4

書込み方式を考える視点

書込み方式を見分けるときは、データ更新の場面でどの記憶領域の整合性や反映タイミングを重視しているかに注目し、処理全体の目的と関係づけて整理しましょう。

この問題で問われていること

確認する観点を、更新されたデータが各記憶領域へ反映されるまでの流れと、処理速度・一貫性・障害時の扱いのどれを優先しているかに絞って考えましょう。

視点

書込み処理を比較するときは、更新要求を受けた後のデータの流れ、反映のタイミング、複数の記憶領域間で状態をそろえる考え方を整理します。

確認ポイント

• 更新された情報が、どの段階で次の記憶領域へ反映されるかを確認する
• 処理速度とデータの一貫性のうち、どちらを重視する説明かを整理する
• 途中で障害や電源断が起きた場合の状態を検討する

正解

イ

解説

ライトスルー方式は、データをキャッシュメモリへ書き込むと同時に主記憶にも書き込む方式です。そのため主記憶の内容は常に最新になります。一方、ライトバック方式は主記憶への反映を遅らせ、キャッシュの置換時などに書き戻します。

理由

ライトスルー方式では、書込みのたびにキャッシュメモリと主記憶の両方を更新します。主記憶への書込みが毎回発生するため、内容の整合性を保ちやすく、主記憶は最新の状態になります。

比較

ライトバック方式では、まずキャッシュメモリを更新し、変更されたデータを必要な時点まで主記憶へ反映しません。キャッシュから対象データを追い出すときなどに書き戻すため、両方式は更新のタイミングが異なります。

選択肢ア

これは不正解だよ。ライトスルー方式は、データをキャッシュメモリだけに書き込む方式ではありません。書込み時には主記憶も更新するため、この説明はライトスルー方式の定義と一致しません。キャッシュだけを先に更新するのは、別の方式の特徴です。

選択肢イ（正解）

これは正解だよ。ライトスルー方式では、データを書き込むときにキャッシュメモリと主記憶の両方を更新します。そのため主記憶にも書込み内容が直ちに反映され、主記憶の内容を最新の状態に保つことができます。

選択肢ウ

これは不正解だよ。キャッシュメモリと主記憶の両方に同時に書き込むのは、ライトバック方式ではなくライトスルー方式の特徴です。ライトバック方式は通常、キャッシュを更新した後、必要な時点で主記憶へ書き戻すため、この説明は方式を取り違えています。

選択肢エ

これは不正解だよ。ライトバック方式では、キャッシュ上で変更されたデータが主記憶へまだ反映されていない場合があります。そのデータがキャッシュミスなどによって追い出されると、変更内容を失わないよう主記憶へ書き戻す必要が生じます。

学習のポイント

二つの方式を、主記憶への反映時期と性能の違いで整理する。