のんびりやろう！情報処理試験！-１問１問コツコツと- 

J Question vol.1853

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┃┃　　のんびりやろう！情報処理試験！　〜１問１問コツコツと〜　　┃┃
┃┃ 2008.6.27　vol.1853　19,712 部発行  http://www.shunzei.com/  ┃┃
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■今日の問題■☆☆（等幅フォントで見てね！）
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　RISC アーキテクチャの MPU の特徴として、適切なものはどれか。

　ア　固定長の命令だけでなく、可変長の命令がある。

　イ　ハードウェア回路とパイプラインの技術を使い、1 命令当たり
　　　おおよそ 1 クロックで実行できる。

　ウ　命令の形式には、レジスタ−レジスタ間の操作をする形式だけでなく、
　　　レジスタ−メモリ間の形式及びメモリ−メモリ間の形式がある。

　エ　命令の実行は、マイクロプログラムというファームウェアで行う。




















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■解答■（出典：H17.秋　ソフトウェア　問17）
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　イ　ハードウェア回路とパイプラインの技術を使い、1 命令当たり
　　　おおよそ 1 クロックで実行できる。

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■解説■
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　さて、今日からコンピュータアーキテクチャの特集に入ります。

　今日は CPU の設計方式に関する問題でした。CISC と RISC の話ですね。

　CPU とは、メモリ（主記憶）に記憶されたプログラムを読み込み
　その指示に従って入力装置や記憶装置からデータを受け取り、
　演算などを行って、出力装置や記憶装置に出力する役割を行っています。

　CPU(Central Processing Unit) と MPU(Microprocessor Unit) は、
　同じ意味だと考えて良いでしょう。CPU を１つのチップ上に集めたものが
　MPU になります。


　問題で登場した RISC (CISC) は、CPU や MPU の設計様式の種類です。

　CISC(Complex Instruction Set Computer) とは、１つ１つの命令を
　複雑な命令セットにしておき、処理能力の向上をはかっている方式です。

　この方式をマイクロプログラム制御(microprogrammed control) 方式
　とも言い、x86系(Intel) の CPU はこの方式です。

　また、RISC(Reduced Instruction Set Computer)とは、１つ１つの命令を
　簡単にして、処理能力の向上をはかっている方式です。

　ワイヤードロジック方式とも言い、MAC の PowerPC 系(Motorola) の CPU は
　この方式です。


　これらは、お互いの長所を取り込みながら進化しているので、
　どっちが良いか？は、なんとも言えません(^^;

　最近はどっちが強いのでしょうか？やはり、CISC でしょうか？
　ケータイなどの組み込み系では、RISC かもしれませんね？


　試験対策としては、下記の特徴を覚えておくと良いでしょう。

　○CISC　ハードウェアの構造が複雑
　　　　　命令の種類が多くて、複雑
　　　　　プログラムサイズが小さい
　　　　　マイクロプログラム(micro program)を使用

　○RISC　ハードウェアの構造が単純
　　　　　命令の種類が少なくて、単純
　　　　　プログラムサイズが大きい
　　　　　ワイヤードロジック(Wired Logic)を使用
　　　　　パイプライン向き


　選択肢を順に見ていきましょう。

> ア　固定長の命令だけでなく、可変長の命令がある。

　　　これは、CISC の説明です。

　　　RISC は固定長の命令だけで構成され、可変長の命令はありません。


> イ　ハードウェア回路とパイプラインの技術を使い、1 命令当たり
> 　　おおよそ 1 クロックで実行できる。

　　　これが、RISC の説明です。正解になります。

　　　RISC では、ハードウェアの回路で計算を行う
　　　ワイヤードロジック方式を用いており、1 命令の実行サイクルを
　　　1 クロックで実行できるようにしています。


> ウ　命令の形式には、レジスタ−レジスタ間の操作をする形式だけでなく、
> 　　レジスタ−メモリ間の形式及びメモリ−メモリ間の形式がある。

　　　これは、CISC の説明です。

　　　RISC の命令演算は、レジスタ−レジスタ間のみで行われます。
　　　これは演算時に比較的速度の遅いメモリを経由しないことで、
　　　高速化を図っているからです。

　　　ただし、レジスタ−メモリ間のやり取りが全く無いわけではなく
　　　データ転送（ロード、ストア命令）のみ行われています。


> エ　命令の実行は、マイクロプログラムというファームウェアで行う。

　　　これは、CISC の説明です。



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★これ、おしえてっ！（質問編）★　回答期限：６月３０日（月）の夜まで
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　「この問題がわからないっ！！」という、
　読者からの質問をみなさんに回答してもらおう！というコーナーです。


　今回の質問はこちらです。（出典：H20.春　ソフトウェア　問17）
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　パイプラインの深さを D，パイプラインピッチを P 秒とすると、
　I 個の命令をパイプラインで実行するのに要する時間を表す式はどれか。
　ここで、パイプラインの各ステージは 1 ピッチで処理されるものとし、
　パイプラインハザードについては、考慮しなくてよい。

　ア　(I＋D)×P

　イ　(I＋D−1)×P

　ウ　(I×D)＋P

　エ　(I×D−1)＋P


--[回答のめやす（横幅：全角３４文字）]--------------------------------
> １２３４５６７８９０１２３４５６７８９０１２３４５６７８９０１２３４
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　この問題、春のデータベースやシステム管理、エンベデッドでも
　出た問題ですね。見ただけであきらめてしまう人もいるかも？


　これに対する回答（解説）を６月３０日（月）の夜までにお願いします。

　このコーナーで取り上げてほしい問題のリクエストも募集中です。
　回答＆お便りはこちらからでもＯＫです。
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▼選択肢で勉強しよっ！▼（答えはこのメールの一番下にあります）
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> SAN(Storage Area Network) って？



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　のんびりやろう！情報処理試験！　〜１問１問コツコツと〜（週３日発行）
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▼選択肢で勉強しよっ！の答え▼
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　（ソフトウェア平成１９年春問３１ウ）の選択肢より

> サーバや LAN を介さずに、データのバックアップが可能である。

　（ソフトウェア平成１８年春問５９）の問題文より

> 磁気ディスク装置や磁気テープ装置などのストレージ（補助記憶装置）を、
> 通常の LAN とは別の高速な専用ネットワークで構成する方式

　（ネットワーク平成１５年問４０）の問題文より

> ディスク装置やテープ装置などのストレージを、通常の LAN とは
> 別の専用ネットワークで構成する方式

　SAN(Storage Area Network)とは、磁気ディスク装置や磁気テープ装置
　などのストレージをサーバと接続させる際に、通常の LAN とは別の
　専用ネットワークで構成する方式をいいます。

　各装置の接続には、ファイバーチャネルを用いて接続します。
　ファイバチャネル(Fibre Channel)とは、コンピュータと周辺機器間の
　データ転送方式の１つで、光ファイバーや同軸ケーブルを用いて
　ギガビットクラスの高速転送が可能です。



=-=[あとがき]=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=

　今日はちょっと遅くなった（今、朝の４時）ので、
　あとがきはお休みします。ごめんなさい。

　誕生日祝いで、何通かメールを頂きました。
　返信すらできていませんが、この場を借りてありがとうございました！！
　ちょっとしたことでも声をかけてもらえるとうれしいですね(^^)


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