エンベデッドシステムスペシャリスト 2022年 午前2 問10
問題文
MPUがもつウェイト機能及びレディ機能の使い方として、適切なものはどれか。
選択肢
ア:MPUとDMAコントローラーとのバス調停を行う。
イ:アクセス速度の遅いI/OデバイスとMPUを同期させる。(正解)
ウ:実行すべきタスクがないときに、MPUをウェイト状態とする。
エ:入出力装置の処理完了をMPUに知らせる。
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ウェイト機能とレディ機能【午前2解説】
正解の理由
ウェイト機能とレディ機能は、MPUと処理速度の異なる装置との間で、データの受け渡しを同期させるための機能です。
I/Oデバイスの応答がMPUより遅い場合、MPUはデバイスの準備が整うまで処理を一時停止します。デバイスが準備完了をレディ信号で知らせると、MPUは処理を再開します。この仕組みに該当するのはイです。
解法ステップ
- 問題文にある「ウェイト」と「レディ」を、処理を一時停止・再開するための信号として捉えます。
- MPUと周辺装置の処理速度が異なるとき、速い側が遅い側の準備を待つ必要があります。
- 選択肢のうち、MPUと低速なI/Oデバイスの同期を説明しているものを選びます。
選択肢別の誤答解説
- ア:MPUとDMAコントローラーのバス調停を説明しています。これはバスの使用権を調整する機能であり、ウェイト機能・レディ機能の用途ではありません。
- イ:正解です。低速なI/Oデバイスの準備が整うまでMPUを待たせ、準備完了後に処理を再開します。
- ウ:実行するタスクがないときにMPUを待機状態にすることを説明しています。周辺装置との同期とは異なります。
- エ:入出力装置の処理完了をMPUに知らせる仕組みは、一般に割込みで実現します。
よくある誤解
- ウェイトは単なる休止状態だと思う
ウェイトは、装置の応答を待つために処理を一時停止するものです。タスクがないときの待機とは目的が異なります。 - レディ信号は処理完了を知らせる割込みだと思う
レディ信号は、主に装置がアクセス可能な状態になったことを示します。処理完了をMPUに通知する割込みとは区別します。 - DMAとの調整機能だと思う
DMAとのバス使用権の調整はバス調停に関係し、ウェイト機能・レディ機能とは別の役割です。
補足コラム
MPUとI/Oデバイスの速度差を調整する方法の一つが、ウェイト状態を挿入する方法です。デバイスがすぐに応答できない場合、MPUは必要な数の待ち時間を設け、誤ったタイミングでデータを読み書きしないようにします。
FAQ
Q. ウェイト状態になると、MPUは停止しますか?
A. 対象の入出力処理などを一時的に待ちます。デバイスの準備が整うと、処理を再開します。
A. 対象の入出力処理などを一時的に待ちます。デバイスの準備が整うと、処理を再開します。
Q. レディ信号は何を示しますか?
A. 接続先の装置が、MPUからのアクセスに応答できる状態であることを示します。
A. 接続先の装置が、MPUからのアクセスに応答できる状態であることを示します。
関連キーワード: ウェイト状態、レディ信号、I/Oデバイス、バス調停、割込み

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