令和元年度秋期 システムアーキテクト 午前Ⅱ 問18

プロセッサ要素の役割を見分ける視点

プロセッサを学ぶときは、全体を構成する各要素について、担っている役割と情報の流れの関係を整理し、名称だけで判断せず、説明が示す機能の違いに注目して丁寧に確認します。

この問題で問われていること

一つの観点として、各要素が処理のどの段階や情報の受け渡しに関わるものかを、周囲の説明との対応から読み取り、役割の位置づけを丁寧に考えることだけに集中してください。

視点

名称の印象に引きずられず、各要素の役割を処理全体の中で位置づけます。説明に含まれる関係や担当範囲を丁寧に分けて整理し、似た用語についても、どの役割を指しているのかという観点から比較すると、理解を進めやすくなります。

確認ポイント

• 各要素の説明が、処理全体のどの場面に関係しているかを確認する。
• 名称ではなく、情報との関わり方や役割の範囲に注目する。
• 説明同士の役割が重なっていないか、対応関係を見直す。

正解

エ

解説

主記憶からフェッチされた命令は、解読される前にプロセッサ内部で保持されます。図のaは、その命令を保持して命令デコーダへ渡す構成要素です。

理由

図では、主記憶から読み出された命令がaを経由して命令デコーダへ送られています。したがってaには、フェッチされた命令を一時的に保持し、解読処理へ渡す役割が必要です。

比較

アキュムレータは演算結果などを保持し、データキャッシュはデータアクセスを高速化します。プログラムレジスタは次に実行する命令のアドレスを保持するため、フェッチ済み命令を保持する役割とは異なります。

選択肢ア

これは不正解だよ。アキュムレータは、主に演算の途中結果や演算対象の値を保持するレジスタであり、主記憶からフェッチされた命令を命令デコーダへ渡す図の位置に対応しない。

選択肢イ

これは不正解だよ。データキャッシュは主記憶との間でデータの読み書きを高速化するための記憶領域である。図が示す命令のフェッチ後、デコーダへ渡す単一のプロセッサ構成要素には当たらない。

選択肢ウ

これは不正解だよ。プログラムレジスタ（プログラムカウンタ）は、次にフェッチする命令のアドレスを保持する役割を担う。フェッチ済み命令そのものを命令デコーダへ渡す構成要素ではない。

選択肢エ（正解）

これは正解だよ。命令レジスタは、主記憶からフェッチされた命令を保持し、その命令を命令デコーダへ渡す。したがって、主記憶と命令デコーダの間に置かれたaに該当する。

学習のポイント

命令フェッチ、命令保持、命令デコードの役割を区別する。