ソフトウェア開発技術者試験 2004年度 ＝ 平成16年度 午前 問19

　すべての命令が5サイクルで完了するように設計されたコンピュータがある。パイプラインの制御の下で、20命令を実行するには何サイクル必要となるか。ここで、すべての命令は途中で停止することなく実行できるものとする。

ア　20 イ　21 ウ　24 エ　25

解答

ウ

解説

　パイプラインは、命令の実行サイクルを、命令の取出し、解読、アドレス計算・変換、データの取出し、実行のような複数の段階に分け、各段階の処理を別々の装置が担当することによって、複数の命令を並列に処理する方式です。
　最初の6命令を実行する様子は、以下のようになります。 

┌─┬─┬─┬─┬─┐　　　　　　　　　　　　　
│１│２│３│４│５│　　　　　　　　　　　　５
└─┴─┴─┴─┴─┘　　　　　　　　　　　　　
　　┌─┬─┬─┬─┬─┐　　　　　　　　　　　
　　│１│２│３│４│５│　　　　　　　　　　６
　　└─┴─┴─┴─┴─┘　　　　　　　　　　　
　　　　┌─┬─┬─┬─┬─┐　　　　　　　　　
　　　　│１│２│３│４│５│　　　　　　　　７
　　　　└─┴─┴─┴─┴─┘　　　　　　　　　
　　　　　　┌─┬─┬─┬─┬─┐　　　　　　　
　　　　　　│１│２│３│４│５│　　　　　　８
　　　　　　└─┴─┴─┴─┴─┘　　　　　　　
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　　　　　　　　│１│２│３│４│５│　　　　９
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　　　　　　　　　　┌─┬─┬─┬─┬─┐　　　
　　　　　　　　　　│１│２│３│４│５│　　10
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　１　２　３　４　５　６　７　８　９　10　11　　
　この図から、x個目の命令が完了するまでに必要なサイクル数が、x＋4サイクルであることが分かります。したがつて、20個目の命令が完了するまでに必要なサイクル数は20＋4＝24サイクルです。

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