パイプライン制御を適切に表しているものはどれか。ここで、図中の記号Dは解読、Eは実行、Fは命令フェッチとする。

選択肢

• アア：命令1がF→D→E、命令2はその後にF→D→E、命令3はさらにその後にF→D→Eと、各命令のフェッチ・解読・実行が重ならず順に実行される図（パイプライン化されていない）
• イイ：命令1がD→F→E、命令2・3も同順で1段ずつずれて重なるが、順序がD→F→Eになっている図
• ウウ：命令1がF→D→E、命令2はFが命令1のDと重なって開始、命令3はFが命令2のDと重なって開始する、正しくパイプライン化された図
• エエ：命令1〜3が全てD→F→Eの順で、命令1と命令2が同一タイミングで開始し、命令3だけが1段ずれている図

正解と解説

正解：ウ ウ：命令1がF→D→E、命令2はFが命令1のDと重なって開始、命令3はFが命令2のDと重なって開始する、正しくパイプライン化された図

パイプライン制御は1命令の処理をフェッチ(F)・解読(D)・実行(E)などの段に分け、先行命令が次の段へ進んだ時点で後続命令の第1段を開始する方式である。したがって各命令がF→D→Eという正しい順序を保ちながら、1段ずつずれて時間的に重なって進む図が該当する。

選択肢ごとの解説

• ア各命令の処理がまったく重なっておらず、パイプライン化されていない逐次実行の図。
• イフェッチより解読が先という順序になっており、命令実行の手順として成り立たない。
• ウ正しい。F→D→Eの順を保ったまま1段ずつずらして重ねている。
• エ段の順序が誤っている上、ずれ方もパイプラインの動作を表していない。

同じ分野の他の問題

• プロセッサの高速化技法の一つとして、同時に実行可能な複数の動作を、コンパイルの段階でまとめて一つの複合命令とし、高速化を…2018年度 春期 午前 問9
• 同じ命令セットをもつコンピュータAとBとがある。それぞれのCPUクロック周期，及びあるプログラムを実行したときのCPI（…2025年度 春期 午前 問8
• RISCプロセッサの5段パイプラインの命令実行制御の順序はどれか。ここで、このパイプラインのステージは次の五つとする。 …2024年度 秋期 午前 問8
• 同一メモリ空間で、転送元の開始アドレス、転送先の開始アドレス、方向フラグ及び転送語数をパラメータとして指定することによっ…2024年度 春期 午前 問8
• パイプラインの性能を向上させるための技法の一つで、分岐条件の結果が決定する前に、分岐先を予測して命令を実行するものはどれ…2023年度 秋期 午前 問9