応用情報技術者試験 応用情報技術者試験 平成29年度秋期 午前 問8: 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。

問題本文

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.命令1：F D E。命令2は3段分ずれて F D E。命令3は更に3段分ずれて F D E（重なりなし）。
• イ.命令1：D F E。命令2は3段分ずれて D F E。命令3は更に3段分ずれて D F E（順序D→F→E，重なりなし）。
• ウ.命令1：F D E。命令2は1段分ずれて F D E。命令3は更に1段分ずれて F D E（重なりあり）。
• エ.命令1：D F E。命令2は命令1と同じ位置で D F E。命令3は1段分ずれて D F E。

正解

ウ. 命令1：F D E。命令2は1段分ずれて F D E。命令3は更に1段分ずれて F D E（重なりあり）。

解説

パイプライン処理は，1つの命令を命令フェッチ(F)→解読(D)→実行(E)の段階に分け，各命令を1段(1サイクル)ずつずらして重ねて流すことで，見かけ上の同時実行を行い処理を高速化する技法である。正しい段階の順序は F→D→E で，かつ命令ごとに1段だけずらして重なりを作る必要がある。F→D→E の順で1段ずつずらして重ねているウが正しい。

選択肢ごとの解説

• ア.誤り。段階の順序 F→D→E は正しいが，3段ずつずらして重なりがなく，前の命令が完了してから次を始める逐次実行になっており，パイプラインの効果が出ていない。
• イ.誤り。段階の順序が D→F→E と誤っている上に，3段ずらしで重なりもなく逐次実行になっている。
• ウ.正しい。F→D→E の順で，各命令を1段ずつずらして重ねており，複数命令が並行して別ステージを処理するパイプラインを正しく表している。
• エ.誤り。段階の順序が D→F→E と誤っており，さらに命令1と命令2が同じ位置に重なるなど各命令を1段ずつ規則的にずらす構成になっていない。