IPA過去問ドリル

令和5年度 春期 システムアーキテクト試験 午前Ⅱ 問21

テクノロジ/コンピュータ構成要素

CPU 内部の命令読取り用バスとデータアクセス用バスとを分離するハーバードアーキテクチャを用いる目的として,適切なものはどれか。

出典:令和5年度 春期 システムアーキテクト試験 午前Ⅱ 問21

正解:ウ

解説

ハーバードアーキテクチャは,命令用とデータ用のバス(及びメモリ)を分離した構成で,命令フェッチとデータアクセスを同時に実行できます。これによりノイマン型で生じるバスの競合(フォンノイマンボトルネック)を回避でき,パイプライン処理を滞らせずに済むので,プログラムの実行時間を短縮できます。DSP や組込み向けマイコンで多く採用されています。

選択肢ごとの解説

  • 誤り。CPU 以外のバスマスターを使用可能にするのは,DMA コントローラなどのバスマスタリング機能に関する話で,ハーバードアーキテクチャの目的ではありません。
  • 誤り。バスを 2 系統もつので信号線の本数はむしろ増加します。目的とは逆です。
  • 正しい。命令フェッチとデータアクセスを同時に行えるためバスの競合がなくなり,プログラムの実行時間を短縮できます。
  • 誤り。メモリの内容を保護するのは,MMU によるメモリ保護機能や特権モードなどの役割です。命令とデータの分離は結果的に保護に寄与し得ますが,本来の目的ではありません。
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