実践問題
解答＆解説は第1問から第10問までを列挙しています。
まず問題を解いてから解答&解説を見ることを推奨します。
第1問
キャッシュメモリを利用する主な目的として最も適切なものはどれか。
- ディスク容量を増加する
- CPUと主記憶の速度差を緩和する
- データを暗号化する
- ネットワーク帯域を増やす
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第2問
キャッシュメモリで利用される「時間的局所性」の説明として適切なものはどれか。
- 一度参照したデータは再び参照されやすい
- 近くのアドレスが参照されやすい
- データは完全ランダムに利用される
- 主記憶を参照しない
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第3問
空間的局所性の説明として適切なものはどれか。
- 同一データのみ参照される
- 近傍アドレスのデータが参照されやすい
- CPUクロックを向上する
- ディスク障害を防ぐ
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第4問
キャッシュメモリのヒット率が高い場合の効果として適切なものはどれか。
- 主記憶アクセス回数削減
- CPU停止増加
- ディスク容量不足
- ページフォールト増加
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第5問
ライトスルー方式の説明として適切なものはどれか。
- キャッシュ更新時に主記憶も同時更新する
- 主記憶を更新しない
- データ圧縮を行う
- キャッシュを使用しない
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第6問
ライトバック方式の特徴として適切なものはどれか。
- 書込みのたびに主記憶更新する
- 更新内容を後でまとめて主記憶へ反映する
- キャッシュを利用しない
- 主記憶を削除する
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第7問
TLB(Translation Lookaside Buffer)の役割として最も適切なものはどれか。
- 仮想アドレス変換高速化
- データ暗号化
- CPU冷却
- RAID管理
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第8問
ページフォールト発生時の処理として適切なものはどれか。
- 必要ページを補助記憶から主記憶へ読み込む
- CPUを停止する
- ディスクを削除する
- キャッシュを無効化する
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第9問
キャッシュヒット率90%、キャッシュアクセス時間1ns、主記憶アクセス時間49nsのとき、平均アクセス時間として最も近いものはどれか。
- 1ns
- 3ns
- 6ns
- 10ns
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第10問
メモリアクセス高速化技術として最も適切なものはどれか。
- キャッシュ多段化
- CPU停止回数増加
- ディスクアクセス増加
- 主記憶容量削減
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解答&解説
解答：第1問
正解：2. CPUと主記憶の速度差を緩和する
キャッシュ：
高速メモリを利用。
解答：第2問
正解：1. 一度参照したデータは再び参照されやすい
時間的局所性：
同じデータ再利用。
解答：第3問
正解：2. 近傍アドレスのデータが参照されやすい
空間的局所性：
連続データ参照。
解答：第4問
正解：1. 主記憶アクセス回数削減
性能向上につながる。
解答：第5問
正解：1. キャッシュ更新時に主記憶も同時更新する
整合性維持しやすい。
解答：第6問
正解：2. 更新内容を後でまとめて主記憶へ反映する
高速化に有利。
解答：第7問
正解：1. 仮想アドレス変換高速化
TLB：
アドレス変換キャッシュ。
解答：第8問
正解：1. 必要ページを補助記憶から主記憶へ読み込む
ページフォールト時：
ページ置換発生。
解答：第9問
正解：3. 6ns
平均アクセス時間：h(キャッシュヒット率)、Tc (キャッシュアクセス時間)、Tm(主記憶アクセス時間)
T = hTc + (1-h)(Tc+Tm)
= 0.9×1 + 0.1×50
= 0.9 + 5
= 5.9ns
解答：第10問
正解：1. キャッシュ多段化
L1/L2/L3キャッシュ利用。
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