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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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