修了試験 2018-01-28実施分 基本情報技術者試験 問10

解説

正解は2です。 パイプライン処理で、I個の命令の実行に必要な時間を表す式を選ぶ問題です。 パイプラインでは、前の命令が次のステージへ進むと同時に、次の命令が1ピッチ遅れで処理を始めます。 【計算】 最初の命令は、Dステージを通過するのでD×P秒で完了します。 2個目以降の命令は、前の命令より1ピッチずつ遅れて完了します。 残りの(I－1)個の命令が完了するまでに、さらに(I－1)×P秒かかります。 合計は、D×P＋(I－1)×P＝(I＋D－1)×P秒です。 例えばI＝1なら、式はD×Pとなり、1命令がDステージを通る時間と一致します。 【選択肢別解説】 1：× (I＋D)×Pは、正しい時間より1ピッチ分多くなります。 I＝1のとき(1＋D)×Pとなり、1命令の処理時間D×Pと合いません。 2：○ 最初の命令のD×Pと、残りの(I－1)個の命令の(I－1)×Pを足した式です。 3：× (I×D)＋Pは、ピッチ数にピッチ時間Pを掛けずに足しており、時間を表す式になっていません。 命令の処理が重なることも考慮されていません。 4：× (I×D－1)＋Pも、ピッチ数にPを足している点と、命令の処理の重なりを考慮していない点が誤りです。 【ポイント】 パイプラインの処理時間は、最初の命令が通り抜ける時間と、残りの命令数×ピッチの合計で求めます。 パイプラインを使わずに逐次処理するとI×D×P秒かかるので、大幅に短縮されることが分かります。