平成25年度春期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅰ 問4

午前I 問04：キャッシュのライトバック方式をイメージで理解しよう

ライトバック方式は、変更をすぐ主記憶へ書き込まず、いったんキャッシュにためておいて後でまとめて反映する方式だよ。買い物メモを毎回清書せず、手元のメモに書き足してあとでノートに写す感じ。書込み回数を減らせるのがメリットだけど、その間はキャッシュと主記憶の内容が一時的にズレる点に注意しよう。

この問題で問われていること

ポイントは、書き込むたびに主記憶へ反映するライトスルー方式との違いを見分けられるかだよ。ライトバックは「あとでまとめて書く」、ライトスルーは「毎回すぐ書く」と整理しよう。

Write-Back Cache

write-back cache updates main memory later、 typically when a cache block is evicted

update cache first\nwrite memory later

確認ポイント

• 更新のたびに主記憶へ即反映しない。
• 書込み回数削減が利点です。
• ライトバックを選ぶ。

正解

エ

出典

問題文と解答は IPA 公開の過去問題冊子・解答例を基にしています。

選択肢ア

これは不正解だよ。キャッシュと主記憶を常に同じ内容に保ちながら書くのは、どちらかというとライトスルー方式の特徴なんだ。ライトバック方式は、いったんキャッシュだけを書き換えるので、原本とメモ帳の内容が一時的にズレることがあるよ。

選択肢イ

これは不正解だよ。キャッシュミスで古いデータを追い出すとき、そのデータがキャッシュ上で変更済みなら、ライトバック方式では主記憶へ書き戻す必要があるんだ。メモ帳だけ直して原本を直していない状態なら、捨てる前に原本へ反映しないと困る、というイメージだよ。

選択肢ウ

これは不正解だよ。複数のプロセッサがそれぞれキャッシュを持つ場合、ライトバック方式では『どのキャッシュに最新データがあるの？』を管理する必要があって回路はむしろ複雑になりやすいんだ。みんなが別々のメモ帳を持っている会議で、誰のメモが最新版か確認する手間が増える感じだよ。

選択肢エ（正解）

これは正解だよ。ライトバック方式は、CPUが書き込むたびに毎回主記憶へ届けるのではなく、まず手元のメモ帳であるキャッシュに書いておいて、必要になったタイミングでまとめて主記憶へ戻す方式なんだ。宅配を1個ずつ出さず、荷物がたまってからまとめて出すイメージなので、主記憶への書込み回数を減らせるよ。