令和4年度 秋期 プロジェクトマネージャ試験 データベーススペシャリスト試験 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 システム監査技術者試験 情報処理安全確保支援士試験 午前 I 問題 【共通】 問4

L1,L2 と 2 段のキャッシュをもつプロセッサにおいて,あるプログラムを実行したとき,L1 キャッシュのヒット率が 0.95,L2 キャッシュのヒット率が 0.6 であった。このキャッシュシステムのヒット率は幾らか。ここで L1 キャッシュにあるデータは全て L2 キャッシュにもあるものとする。

解答・解説

正解: エ. 0.98

キャッシュシステムのヒット率の計算

2段のキャッシュメモリ(L1キャッシュ、L2キャッシュ)をもつシステムにおいて、CPUがデータにアクセスする際、まずL1キャッシュにアクセスし、そこにデータがなければL2キャッシュへアクセスします。

システム全体のヒット率は、以下の2つの確率の和になります。

  1. L1キャッシュでヒットする確率
  2. L1キャッシュでミスし、かつL2キャッシュでヒットする確率

問題文より、各確率は以下の通りです。

  • L1キャッシュのヒット率:0.95
  • L1キャッシュのミス率:1−0.95=0.051 - 0.95 = 0.05
  • L2キャッシュのヒット率:0.6

これを計算式に当てはめます。

  • L1キャッシュでヒットする確率:0.950.95
  • L1キャッシュでミスし、L2キャッシュでヒットする確率:0.05×0.6=0.030.05 \times 0.6 = 0.03

したがって、システム全体のヒット率は以下のようになります。
0.95+0.03=0.980.95 + 0.03 = 0.98

各選択肢の解説

  • ア 0.57:誤り。L1キャッシュとL2キャッシュのヒット率を掛け合わせた値(0.95×0.60.95 \times 0.6)です。
  • イ 0.6:誤り。L2キャッシュ単独のヒット率です。
  • ウ 0.95:誤り。L1キャッシュ単独のヒット率です。
  • エ 0.98:正解。上記計算の通り、システム全体のヒット率となります。

Spineチーム