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アーキテクチャ１　全般知識

sai2 2024年06月02日 カード29 いいね0

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単語カード

  • 1945年に米数学者の【 】が提唱した方式で、「計算の手順（プログラム）を実行時にコンピュータ外部から与えるのではなく、コンピュータ内部の【 】中にあらかじめ内蔵（格納）しておき、実行時に必要なプログラムを読み出す方式」。

    提唱した数学者と内蔵先

    フォン・ノイマン、メモリ

    コンピュータアーキテクチャ、1945年、提唱者

  • プログラム内蔵方式を採用した最初のコンピュータは【 】であり、1949年に稼働を開始した。

    最初のコンピュータ名

    EDSAC

    EDSAC、1949年、プログラム内蔵方式

  • 1952年に開発された【 】は、ノイマン自身が開発に参加した。

    1952年の開発者とコンピュータ名

    EDVAC

    EDVAC、1952年、ノイマン

  • プログラム内蔵方式では、命令の取出しを行うステージは【 】であり、命令の実行を行うステージは【 】である。

    命令取出しと実行のステージ

    IF、EX

    命令実行サイクル、IF、EX

  • ノイマン型アーキテクチャは、命令とデータ用のバスを【 】する方式である。

    ノイマン型のバス利用方式

    兼用

    ノイマン型アーキテクチャ、バスの共有

  • ハーバード型アーキテクチャは、命令とデータ用のバスを【 】する方式であり、ノイマン型のボトルネックを解消するために開発された。

    ハーバード型のバス利用方式

    分離

    ハーバード型アーキテクチャ、バスの分離

  • コンピュータの動作は、プログラムをメインメモリに格納し、【 】に先頭アドレスをセットすることで開始する。

    コンピュータ動作の開始方法

    プログラムカウンタ

    コンピュータ動作、プログラムカウンタ

  • 命令実行サイクルは【 】、命令デコード (ID)、命令実行 (EX)、結果格納 (WB) の4つのステージから成る。

    命令実行サイクルのステージ

    命令フェッチ (IF)

    命令実行サイクルの4ステージ

  • プログラムカウンタは、次に実行する命令の【 】を保持するレジスタである。

    プログラムカウンタの役割

    アドレス

    プログラムカウンタ、次の命令のアドレス

  • 基本的なコンピュータでは、命令を逐次実行するためにプログラムカウンタが使われる。

    プログラムカウンタの使用目的

    アドレス

    逐次実行、プログラムカウンタ

  • 命令形式には、操作コード（オペコード）と【 】が含まれる。

    命令形式の構成要素

    オペランド

    命令形式、操作コード、オペランド

  • 操作コードは、命令の【 】を指定するものであり、オペランドは操作対象のデータやレジスタを指す。

    操作コードの機能

    操作内容

    操作コード、オペランド、命令の内容

  • 命令セットアーキテクチャ（ISA）とは、コンピュータで使われる【 】と【 】を定めたものである。

    ISAの定義

    表現形式、各命令の動作

    ISA、表現形式、命令セット

  • 命令セットの例として、算術論理演算命令、データ移動命令、【 】がある。

    命令セットの例

    分岐命令

    命令セット、分岐命令

  • 命令実行サイクルのステージには、命令フェッチ (IF)、命令デコード (ID)、命令実行 (EX)、結果格納 (WB) の【 】つのステージがある。

    命令実行サイクルのステージ数

    4

    命令実行サイクルのステージ数

  • 命令実行サイクルの中で、メインメモリから命令を取り出すステージは【 】である。

    命令の取出しステージ

    IF

    メインメモリ、命令取出し

  • 命令デコード（ID）のステージでは、取り出された命令を【 】する。

    命令デコードステージの役割

    解読

    命令デコード、解読

  • アドレッシングとは、アクセスする【 】を指定することを指す。

    アドレッシングの定義

    アドレス

    アドレッシング、アドレス指定

  • 32ビットアドレス空間では【 】GBのメモリを扱うことができる。

    32ビットアドレス空間の容量

    4

    32ビットアドレス、メモリ容量

  • レジスタは【 】であり、命令実行時のデータの一時保管場所として使われる。

    レジスタの役割

    高速な記憶装置

    レジスタ、データ保管

  • メモリには、【 】と【 】の2種類があり、それぞれ読み書きが可能である。

    メモリの種類

    RAM、ROM

    メモリ、RAM、ROM

  • 基本論理ゲートには AND、OR、NOT、XOR、NAND、【 】が含まれる。

    基本論理ゲート

    NOR

    論理ゲート、NOR

  • フリップフロップは【 】論理回路の一種であり、データを保持するために使われる。

    フリップフロップの種類

    順序

    フリップフロップ、順序回路

  • 8bit符号無2進数が表現できる範囲は 0 から【 】までである。

    8bit符号無2進数の範囲

    255

    8bit符号無2進数、0〜255

  • 2の補数表現による減算では、負の数を表現するために【 】が使われる。

    2の補数表現の使用方法

    2の補数

    2の補数、負の数表現

  • パイプライン処理では、複数の命令を同時に実行するために【 】つのステージに分ける。

    パイプライン処理のステージ数

    5

    パイプライン処理、ステージ数

  • パイプラインのオーバーヘッドの一つに「最も時間のかかるステージに合わせる必要」がある。この理由は、ステージ間の【 】を防ぐためである。

    パイプラインのオーバーヘッド理由

    ボトルネック

    パイプライン、オーバーヘッド

  • ノイマン型アーキテクチャは、命令とデータ用の【 】を兼用する方式である。

    ノイマン型のバス

    バス

    ノイマン型アーキテクチャ、バス共有

  • ハーバード型アーキテクチャは、命令とデータ用のバスを【 】して独立させた方式である。

    ハーバード型のバス

    分離

    ハーバード型アーキテクチャ、バス分離

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