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資格を独学で勉強してみた記録です。

【応用情報・高度共通】2章 コンピュータ構成要素 2.2メモリアーキテクチャ

応用情報・高度共通上部画像

目次

 

この文章は以下の本を参考にしています。


 

 

(1)キャッシュメモリ 

参照の局所性

  • CPUからのアクセス範囲が局所的であること

 

キャッシュメモリ

  • 頻繁にアクセスされる局所範囲を格納する高速・小容量のメモリ
  • 通常はCPU内部に置かれる
  • アクセス速度が速いSRAMによって構成される

 

キャッシュメモリを多段構成にした場合、CPUからのアクセス順番によって1次キャッシュ、2次キャッシュと呼ばれます

 

ライトバック方式

  • キャッシュの内容だけを書き換え、その内容がキャッシュから無くなる時に主記憶に書き戻す方式
  • ライトスルー方式より効率的

 

ライトスルー方式

  • 更新のたびに主記憶まで書き戻す方式
  • 更新の都度、主記憶にもデータを書き戻すのでアクセスが高速化されるのは読み取り時だけになる
  • キャッシュ上の内容と対応する主記憶の内容が常に一致しているのでコヒーレンシが保たれた状態

 

コヒーレンシ(Coherency;一貫性、整合性)

 

 

キャッシュメモリの割付方式

ダイレクトマッピング

  • 主記憶装置の各ブロックに対して、キャッシュメモリの特定のブロックを割り付ける方式

 

セットアソシアティブ

  • キャッシュメモリのブロックを複数個ずつまとめたセットに対して、主記憶装置の各ブロックを割り付ける方式

 

フルアソシアティブ

  • 主記憶装置の各ブロックをキャッシュメモリの任意の位置に割り付ける方式

 

(2)メモリインタリーブ

主記憶を同時にアクセス可能な複数のバンクに分割し、各バンクを並行してアクセスできるようにすることによって、主記憶のアクセスを高速化する方法

 

(3)入出力制御

①DMA(Direct Memory Access;直接記憶アクセス)制御方式

  • DMACと呼ばれる専用の制御装置によって主記憶と入出力装置の間で直接データ転送を行う方式

②チャネル(入出力チャネル)制御方式

  • チャネルと呼ばれる入出力制御専用のプロセッサを用いる方式で、主に汎用コンピュータで使われます

 

(4)ストレージシステム

①RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)構成

 

ストライピング

  • データを複数のディスク装置に分散して配置する手法

 

②SANとNAS

SAN(Storage Area Network)

  • サーバなどとの間を専用の高速ネットワークによって接続したストレージ

NAS(Network Attached Storage)

  • 通信機能を有したストレージを直接LANに接続

 

 

参考文献: iTEC社 「2019応用情報・高度共通 午前試験対策書」

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