基本的なCPUアーキテクチャ

スピーカー

たつやさん @zerokfy 

発表資料

Googleドライブこちらから 

本編(22:00-23:00)

自己紹介

ハードウェア設計と組み込みソフトウェア開発の経験があり。 まだまだ若い20代。そしてイケメン。

ゴール

パイプライン 付録：MMIO(メモリマップドI/O)

本題

• コードをコンパイルするとバイナリになる
• 登場人物はRAM, CPU, Core
• 命令処理フローはIF, DEC, EXE, WBから構成される
• IF=Instruction Fetch。命令をフェッチすること。
• DEC=Decoder。命令ビット列をデコードすること。
• EXE=Execute。デコードした命令を実行すること。
• GRとデータキャッシュの違い
• WB=Write Back。演算結果をデータキャッシュに格納すること。
• パイプライン制御の動作
• パイプライン制御の問題点
  • 時間のかかる命令があるとそこでつかえて全体が止まってしまう
  • 対策：アウトオブオーダ（命令処理順の並べ替え）、マルチスレッド処理

付録：メモリマップドI/O

まとめ

フリートーク(23:00-24:00)

• 年明け早々、世間を騒がしているCPUの脆弱性であるメルトダウンとスペクターのしくみについて。
  • 投機的実行の悪用 　　　投機的実行…CPUはIF文のTrue/False判定が出るより前に命令を実行する（時間の節約のため） 　　　→ 覗き見したい情報(/etc/passwd等）にアクセスするような命令をIF文分岐の後に書いて実行すると 　　データキャッシュの中にデータが残ってしまう。