エンベデッドシステムスペシャリスト試験 令和3年度 秋期 午前II 問1

【正解】ア

アウトオブオーダ実行とは、プログラムに記述された命令の順序に必ずしも従わず、実行可能になった命令から先に処理する方式です。例えば、先行命令が主記憶からのデータ到着を待っていても、その命令と依存関係がなく、必要なデータがそろっている後続命令は実行できます。アは、このように実行順序を入れ替えてパイプラインの停止時間を減らす方式を説明しているので正解です。なお、通常はプログラムから見た結果が変わらないように、命令の依存関係を調べ、最終結果の確定は本来の順序で行います。

イの説明は誤りです。これは、分岐先を予測して命令を先に処理する分岐予測及び投機実行の説明です。予測が外れた場合は、先に行った処理を取り消します。

ウの説明は誤りです。これは、演算結果をレジスタへの書込み前に次の演算器へ直接渡すフォワーディング、又はバイパスの説明です。データハザードの待ち時間を短縮します。

エの説明は誤りです。これは、レジスタファイルの書込みと読出しをクロックサイクル内で時間的に分け、アクセス競合を避ける方法です。命令の実行順序を入れ替える方式ではありません。

【ポイント】 パイプラインハザードは、データハザード、制御ハザード、構造ハザードに大別されます。 アウトオブオーダ実行は、依存関係のない後続命令を先行させ、演算器の空き時間を減らす技術です。 分岐予測、フォワーディング、資源の多重化との違いを整理して覚えてください。