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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2019/08/20 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 計算機アーキテクチャ
科目名（英文）
／Course		 Computer Architecture
時間割コード
／Registration Code		 21143701
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報通信工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○森下　賢幸
オフィスアワー
／Office Hour		 森下　賢幸(月曜4限)
開講年度
／Year of the Course		 2017年度
開講期間
／Term		 前期
対象学生
／Eligible Students		 2年
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2017/03/27
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 計算機アーキテクチャは，コンピュータのハードウェアやコンピュータのプログラミングを理解するために重要な基礎科目の一つである．この講義の目標は，現代のコンピュータの構成原理となっているノイマン型コンピュータの基本アーキテクチャについて，その原理を修得し，特徴や性能について考察することである．
履修に必要な知識・能力・キーワード
／Prerequisites and Keywords		 「離散数学」のブール代数の基礎知識・「計算機工学入門＜計算機科学序説＞」のコンピュータの基礎知識
ノイマン型コンピュータ、命令セットアーキテクチャ、機械語、アセンブラ言語、メモリアーキテクチャ
履修上の注意
／Notes		 「離散数学」および「計算機工学入門＜計算機科学序説＞」を履修していることが望ましい．授業計画にあげた項目に従って講義を行う予定であるが，番号は必ずしも一回分の講義に対応しているわけではない．
教科書
／Textbook(s)		 「現代　計算機アーキテクチャ」齊藤忠夫・大森健児共著，オーム社
参考文献等
／References		 「コンピュータの構成と設計」D.A.Patterson，J.L.Hennessy 著，日経BP 社
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 ウェブ上の自習システム（ウェブテスト）を稼働させているので，このシステムを使用して各自復習をよく行うこと.
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
備考
／Notes
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配布資料
／Handouts
1 1 [コンピュータシステムとアーキテクチャ]
コンピュータシステムの基本的な構成について述べる.
2 2 [ノイマン型コンピュータ]
現代のコンピュータの基礎となるノイマン型コンピュータについて、特徴を述べる.		 ウェブテストの用語１を練習し復習すること．
3 3 [命令セットアーキテクチャ]
ノイマン型コンピュータの基本的なアーキテクチャである命令セットアーキテクチャについて、構成と機能について述べる.
4 4 [機械語およびアセンブラ]
コンピュータが理解できる言語である機械語と対応する人間が理解しやすいアセンブラ言語についてモデルプロセッサを用いて説明する.
5 5 [機械語およびアセンブラ演習]
簡単な例を用いてプログラムを行う.		 ウェブテストの教育用4ビットマイクロプロセッサの動作に関する練習で復習すること．
6 6 [コンピュータの歴史]
コンピュータの歴史について、５つの世代について説明する.		 ウェブテストの用語２を練習し復習すること．
7 7 [コンピュータアーキテクチャの分類と評価]
コンピュータアーキテクチャの分類方法とそれらの評価方法について述べる.		 ウェブテストの試験１が実施できるので復習のため実施すること．
8 8 [プロセッサの機能]
プロセッサ内部の機能、特に演算処理部について述べる.
9 9 [パイプライン処理]
高速化のための手法であるパイプライン処理について、構成と機能を説明する.
10 10 [パイプライン処理演習]
例を用いてパイプライン処理の方法について演習を行う.		 ウェブテストの用語３を練習し復習すること．
11 11 [ 命令レベル並列処理]
高速化のための並列処理について、命令レベル並列処理を取り上げ、構成と特徴について述べる.
12 12 [仮想メモリ]
メモリアーキテクチャとして高性能化の手段である仮想メモリについて述べる.
13 13 [キャッシュ]
メモリアーキテクチャとして高速化の手段であるキャッシュメモリについて述べる.		 ウェブテストの用語４を練習し復習すること．
14 14 [マイクロプロセッサ]
1チップに集積されたプロセッサであるマイクロプロセッサについて説明する.		 ウェブテストの試験２が実施できるので復習のため実施すること．
15 15 [最新のマイクロプロセッサ]
近年使用されている最新のマイクロプロセッサについて、内部構造などを紹介する.
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識・理解
／Knowledge & Undestanding		 技能・表現
／Skills & Expressions		 思考・判断
／Thoughts & Decisions		 伝達・コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 コンピュータ内部のデータ表現と計算方法の修得 ○ ○ ○
2 コンピュータの歴史とアーキテクチャの分類方法の修得 ○ ○ ○
3 プログラム言語とアーキテクチャの関係に関する知識の修得 ○ ○ ○
4 プロセッサの機能に関する知識の修得 ○ ○ ○
5 メモリシステムおよび仮想メモリやキャッシュの機能の把握 ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 レポート ウェブテスト
1 コンピュータ内部のデータ表現と計算方法の修得 ○
2 コンピュータの歴史とアーキテクチャの分類方法の修得 ○ ○ ○
3 プログラム言語とアーキテクチャの関係に関する知識の修得 ○ ○ ○
4 プロセッサの機能に関する知識の修得 ○ ○ ○
5 メモリシステムおよび仮想メモリやキャッシュの機能の把握 ○ ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 70 10 20

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