のんびりやろう！情報処理試験！-１問１問コツコツと- 

J Question vol.1856

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┃┃　　のんびりやろう！情報処理試験！　〜１問１問コツコツと〜　　┃┃
┃┃ 2008.7.4　vol.1856　19,712 部発行   http://www.shunzei.com/  ┃┃
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■今日の問題■☆（等幅フォントで見てね！）
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　キャッシュメモリのライトスルーの説明として、適切なものはどれか。

　ア　CPU が書込み動作をする時、キャッシュメモリだけに
　　　データを書き込む。

　イ　キャッシュメモリと主記憶の両方に同時にデータを書き込む。

　ウ　主記憶のデータの変更は、キャッシュメモリから当該データが
　　　追い出される時に行う。

　エ　主記憶へのアクセス頻度が少ないので、バスの占有率が低い。





















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■解答■（出典：H15.秋　基本情報　問23）
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　イ　キャッシュメモリと主記憶の両方に同時にデータを書き込む。

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■解説■
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　コンピュータアーキテクチャの特集に入っています。
　今日はキャッシュメモリに関する問題でした。定番ですね。


　キャッシュメモリ(cache memory) とは、主記憶（メモリ）と CPU の間に
　置かれる、処理の高速化を計るためのメモリです。

　キャッシュメモリが必要となる理由としては、
　CPU が主記憶へのアクセスする速度と CPU の演算速度を比べると
　アクセス速度の方がかなり遅いためです。

　そのため、主記憶と CPU の間でデータのやりとりを行うと、
　速度の遅い主記憶がボトルネックとなってしまい、
　せっかくの CPU の速さが活かせません。

　そこで、その速度差を少しでも縮めるために、主記憶と CPU の間に
　小容量ながら動作が高速なメモリであるキャッシュメモリを置きます。

　下の図で言えば、(2) の速度よりも (1) の速度の方が
　圧倒的に速いということになります。

　　　　　　　　　　(1)
　　┌─────┐──→┌────────┐──→┌─────┐
　　│　ＣＰＵ　│　　　│キャッシュメモリ│　　　│　主記憶　│
　　└─────┘←──└────────┘←──└─────┘
　　　　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↑
　　　　　└──────────────────────┘
　　　　　　(2)

　処理の流れとしては、CPU が必要とするデータ（プログラムなど）は
　まず、キャッシュメモリに置かれます。

　しかし、キャッシュメモリにはそれほど多くのデータを置くことが
　できないため、必要でないデータは主記憶へ反映させ、
　頻繁に使うデータをキャッシュメモリで保持するようにします。

　このようにすることで、CPU は速度の遅い主記憶にアクセスする回数が
　少なくて済むので、処理の高速化が計れます。


　以上がキャッシュメモリの説明です。もう少し説明を付け加えます。

　キャッシュメモリから主記憶へデータを反映させる方式としては
　ライトスルー方式とライトバック方式があります。

　ライトスルー(write through) 方式とは、
　シングルプロセッサシステムでデータを書込むときに
　キャッシュメモリと主記憶の両方に書込みを行う方式です。
　キャッシュメモリと主記憶の整合性を保つことができます。

　ただ、マルチプロセッサシステムの場合
　キャッシュメモリは各プロセッサごとに持っている（場合が多い）ので
　ライトスルー方式では整合性を保つことができません。

　整合性を保つ方法としては、各キャッシュメモリで同期を取って
　最新の情報を保つようにするか、更新されたキャッシュメモリ以外の
　キャッシュメモリにはアクセスしないようにする必要があります。

　また、ライトバック(write back) 方式とは、キャッシュメモリだけを
　書換えておき、ブロックの入れ替え時に行う（書き戻す）ので
　このように呼ばれます。

　ライトバック方式は、主記憶よりも高速なキャッシュメモリのみに
　書きこむので高速化につながります。整合性に少し欠けますが、
　トータルで見れば、ライトスルー方式よりライトバックの方が性能は上です。


　ちなみに、みなさんが使っているパソコンは
　１次キャッシュ、２次キャッシュというように、キャッシュメモリを
　２段階で搭載して、より速度差を埋める工夫をしているものが主流です。


　長くなってしまいましたが、選択肢を簡単に見ていきましょう。

> ア　CPU が書込み動作をする時、キャッシュメモリだけに
> 　　データを書き込む。

　　　これは、ライトバック方式に関する説明ですね。


> イ　キャッシュメモリと主記憶の両方に同時にデータを書き込む。

　　　これが、正解のライトスルー方式の説明になります。


> ウ　主記憶のデータの変更は、キャッシュメモリから当該データが
> 　　追い出される時に行う。

　　　これは、ライトバック方式に関する説明ですね。


> エ　主記憶へのアクセス頻度が少ないので、バスの占有率が低い。

　　　キャッシュメモリを利用した場合、キャッシュメモリに書き込むたびに
　　　主記憶への書込みも必要となります。

　　　よって、主記憶へのアクセス頻度が少ないとは言えません。



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★これ、おしえてっ！（質問編）★　回答期限：７月７日（月）の夜まで
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　「この問題がわからないっ！！」という、
　読者からの質問をみなさんに回答してもらおう！というコーナーです。


　今回の質問はこちらです。（出典：H19.　ネットワーク　問47）
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　IPsec に関する記述のうち、適切なものはどれか。

　ア　IKE は IPsec の鍵交換のためのプロトコルであって、
　　　ポート番号 80 が使用される。

　イ　鍵交換プロトコルとして、HMAC-MD5 が使用される。

　ウ　トンネルモードで暗号化を使用すると、元のヘッダまで含めて
　　　暗号化される。

　エ　ホスト A とホスト B との間で IPsec による通信を行う場合、
　　　認証や暗号化アルゴリズムを両者で決めるために ESP ヘッダではなく
　　　AH ヘッダを使用する。


--[回答のめやす（横幅：全角３４文字）]--------------------------------
> １２３４５６７８９０１２３４５６７８９０１２３４５６７８９０１２３４
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　リクエストが途絶えたので、僕がチョイスしました。
　どの区分でも定番になりつつあるIPsecの問題です。
　ソフトウェア以上の区分だと、午後でもよく出ます。
　これを機会に、自分なりに調べたりして、勉強してみてください。

　これに対する回答（解説）を７月７日（月）の夜までにお願いします。

　このコーナーで取り上げてほしい問題のリクエストも募集中です。
　回答＆お便りはこちらからでもＯＫです。
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▼選択肢で勉強しよっ！▼（答えはこのメールの一番下にあります）
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> プロポーショナルフォント(propotional font) って？



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> *********************** 投稿募集中のテーマ *********************** <
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　のんびりやろう！情報処理試験！　〜１問１問コツコツと〜（週３日発行）
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　編集・発行：しゅんぜい　mail_at_shunzei.com (_at_は @ に)
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▼選択肢で勉強しよっ！の答え▼
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　（初級シスアド平成１８年春問５８イ）
　（初級シスアド平成１６年春問５８イ）の選択肢より

> 英字新聞で使われる文字のように、文字によって幅が異なるフォントである。

　プロポーショナルフォント(propotional font)とは、文字ごとに
　文字の幅が異なるフォントで、文字ごとの文字幅を変えることによって、
　文章をきれいに表示します。

　＃例えば「MS Pゴシック」はプロポーショナルフォントです。

　きれいに表示すると言うのは、アルファベットで考えるとわかりやすいです。
　たとえば、i や l は幅が狭いですが、m や w は幅が広い文字ですよね。

　これらを等間隔に並べた場合、見た目のバランスがどうしても
　悪くなってしまいます。日本語でも漢字とひらがなを同じ幅に並べると
　同じことが言えます。

　等間隔で並べたフォントは、等幅フォント(typewriter font)と言います。
　文字通り文字の幅が等しいフォントで、すべての文字を等間隔で表示します。

　＃例えば「MS ゴシック」は等幅フォントです。


　ちなみに、このメールマガジンでは「等幅フォントで読んでください」と
　お願いしているんですが、その理由は図の問題を扱ったときに図が正しく
　表示されるようにするためなんです。

　ここで、ちょっとテストをしてみましょう。

　　　　┌────────────┐
　　　　│iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii│
　　　　└────────────┘

　この図の外側の四角形が、正しくそろっていれば「等幅フォント」に
　設定されています。ずれていたら「プロポーショナルフォント」です。

　多くのメールマガジンは「等幅フォント」を前提に書かれているので、
　この機会にメーラーの設定を変えてみるのはいかがでしょうか？
　メールマガジンが読みやすくなると思いますよ。


　【参考】まぐまぐヘルプ（等幅フォントについて教えてください）
　http://help.mag2.com/115.html 



=-=[あとがき]=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=

　音楽ネタで。

　先週も江ノ島のフェスに行き、次は京都へ行きますよーって書きましたが、
　「他にはどこへ行くんですか？」と質問が来たので、ご紹介。

　7/12〜13　京都大作戦
　8/ 1〜 3　ROCK IN JAPAN FES.
　8/15〜16　RISING SUN ROCK FESTIVAL
　8/30〜31　Sweet Love Shower

　例年以上にあちこちの夏フェスへ向かいます（笑
　遭遇しそうな方は、お声がけを(^^)


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◆のんびりやろう！情報処理試験！はこちらから http://www.shunzei.com/ 
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