基本情報技術者 平成14年春期 午前問23

午前問23

キャッシュメモリに関する記述のうち,適切なものはどれか。
  • キャッシュミスが発生すると割込みが発生し,主記憶からの転送処理が実行される。
  • キャッシュメモリの転送ブロックの大きさを仮想記憶のページと同じにしておくと,プログラムの実行効率が良くなる。
  • キャッシュメモリはプロセッサと同じ半導体素子で構成されており,高速アクセスが可能であるので,機能的には汎用レジスタと同様に扱える。
  • 主記憶のアクセス時間とプロセッサの処理時間のギャップが大きいマシンでは,一次キャッシュ,二次キャッシュと多レベルのキャッシュ構成にするとより効果が大きい。
  • [この問題の出題歴]
  • 基本情報技術者 H14秋期 問20
  • 基本情報技術者 H24春期 問13
  • ソフトウェア開発技術者 H18秋期 問19

分類

テクノロジ系 » コンピュータ構成要素 » メモリ

正解

解説

キャッシュメモリは、CPUと主記憶の速度差を埋めるためCPU−主記憶間に設置される高速に動作するメモリです。

キャッシュメモリは多段構成にされることもあり、CPUに近いほうから1次キャッシュ,2次キャッシュといいます。例えばCPUが主記憶より読込むのは命令とデータの2種類がありますが、1次キャッシュはそれぞれに個別のキャッシュを用意する分離型,2次キャッシュはどのデータも記憶できる統合型というように階層構成にするとCPUは命令とデータを同時に読み出すことができるので実行アクセス時間を短くすることができます。
  • ミスヒットした場合、必要となるブロックだけが主記憶からキャッシュに転送されますが割込みは発生しません。
  • 通常、キャッシュメモリの転送ブロックサイズ(キャッシュラインサイズ)は数バイト〜数十バイトとページサイズと比較して相当に小さくなっています。キャッシュメモリの転送ブロックの大きさを大きくすると転送回数が減りますが、使われない部分が増えます。この使われない部分がキャッシュメモリに多く存在するとヒット率が低下することになるため、結果としてプログラムの実行効率は低下してしまうことになります。
  • キャッシュメモリのアクセス速度は高速(数ナノ秒)ですが、レジスタは更に高速(数ピコ秒)です。
  • 正しい。
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