応用情報技術者平成24年春期 午前問10

問10

キャッシュメモリにおけるダイレクトマップ方式の説明として,適切なものはどれか。
  • アドレスが連続した二つ以上のメモリブロックを格納するセクタを,キャッシュ内の任意のロケーションに割り当てる。
  • 一つのメモリブロックをキャッシュ内の単一のロケーションに割り当てる。
  • メモリブロックをキャッシュ内の任意のロケーションに割り当てる。
  • メモリブロックをキャッシュ内の二つ以上の配置可能なロケーションに割り当てる
  • [出題歴]
  • 応用情報技術者 H21秋期 問10

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

ダイレクトマップ方式(ダイレクトマッピング方式)は、主記憶上の格納位置とキャッシュメモリ上の格納位置をどのように対応させるかを決める方式のひとつで、主記憶のブロック番号を入力値としてハッシュ演算を行い、その演算結果をもとに対応するキャッシュメモリのブロック番号を一意に算出するものです。ハッシュ演算で格納位置を求めるので、主記憶のブロックとキャッシュメモリのブロックが1対1で対応します。

一般的にダイレクトマップで主記憶のブロック番号から、キャッシュメモリのブロック番号を算出するハッシュ関数として以下の式が使用されます。

 主記憶のブロック番号 mod キャッシュメモリのブロック

キャッシュメモリの割付方式には、ダイレクトマップのほかにフルアソシエイティブセットアソシエイティブがあるので、3つをセットにして押さえておきましょう。
フルアソシエイティブ
主記憶のブロックをキャッシュメモリ上のどのブロックにも格納することができる方式です。
ハッシュ演算の結果によらずどこにも書き込めるので、キャッシュメモリの使用率が向上にしますが、ダイレクトマップよりも計算にかかるオーバーヘッドが増加し、システムの仕組みを複雑になってしまうデメリットもあります。
セットアソシエイティブ
キャッシュメモリの連続したブロックを"セット"としてまとめ、セットの中であればどこのブロックでも格納することができる方式です。
ダイレクトマップでは、ハッシュ関数で算出されたブロックに既にデータが存在する場合には追い出しが発生しますが、セットアソシエイティブでは、一つのセットに複数のブロックがあるので追い出しをしなくてもデータを格納できます。
セット内のブロック数がN個のとき、Nウェイ・セットアソシエイティブと言います。現在のコンピュータでは、4ウェイまたは8ウェイが主流となっています。
  • ダイレクトマップ方式では、主記憶のブロックとキャッシュ内のブロックは一意に対応します。任意の場所に格納するのはフルアソシエイティブ方式の特徴です。
  • 正しい。ダイレクトマップ方式の説明です。
  • フルアソシエイティブ方式の説明です。
  • セットアソシエイティブ方式の説明です。
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