コンピュータアーキテクチャ
| 授業目的 |
|---|
| コンピュータの原理を理解することを目的とする． |
| 到達目標 |
| ・コンピュータ内部での整数および浮動小数点数の表現について理解し，10進数との相互変換ができる． ・2進数での加減乗除算の原理，シフト演算と論理演算とその利用法を理解している． ・アセンブリとその役割を理解し，機械語との相互変換ができる． ・命令セットアーキテクチャのバリエーションが存在することを理解し，その違いや長短を説明できる． ・メモリーの原理やコンピュータ内部での利用法を理解している． ・キャッシュメモリーと仮想記憶の動作原理を理解し，その利点と欠点を説明できる． ・割り込みの種類とコンピュータ内部での処理原理を理解できる． ・コンピュータの簡単な構成について説明できる． ・パイプライン制御方式やベクトル処理方式について説明できる． |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 第1回 | 講義の概要, コンピュータの構成, 整数の表現 【授業外学修】授業のホームページにアクセスし内容を確認しておく (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第2回 | コンピュータの演算 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第3回 | 命令セット (1 RISCの例) 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第4回 | 命令セット (2 CISCの例) 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第5回 | 主記憶 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第6回 | 割り込みと入出力 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第7回 | 中間試験 (1) 【授業外学修】試験の出題範囲を復習し，サンプル問題を解いて試験に備えておくこと (3時間) |
| 第8回 | キャッシュと仮想記憶 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) レポート試験の問題を解き提出すること (2時間) |
| 第9回 | 浮動小数点数 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第10回 | マイクロアーキテクチャ 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第11回 | パイプライン制御方式 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) |
| 第12回 | 中間試験 (2) 【授業外学修】試験の出題範囲を復習し，サンプル問題を解いて試験に備えておくこと (3時間) |
| 第13回 | 高速制御方式 【授業外学修】授業資料をDLし，授業内容を把握しておくこと (30分) 演習課題を解いて提出すること (30分) レポート試験の問題を解き提出すること (2時間) |
| 第14回 | 演習 【授業外学修】定期試験の範囲を復習し，定期試験対策用演習問題を全て解いておくこと (5時間) |
| 【授業外学修】 | 論理回路の一部の内容 (2進数, 論理演算, 論理ゲート, フリップフロップ, 加算回路等) の基礎知識を前提に授業を行う. また, プログラミング実習IなどC言語プログラミングに関する演習科目を履修 (または同時履修) していることが望ましい. 授業中に提示した演習 (復習課題) は全て解いておくこと. |