| 授業科目名（和文） ［Course］ |
計算機アーキテクチャ |
| 授業科目名（英文） ［Course］ |
Computer Architecture |
| 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 自室番号（2408）、電子メール（morisita**c.oka-pu.ac.jp） ※利用の際は,** を @に置き換えてください |
| 単位数 ［Point(Credit)］ |
後期 2単位 |
| 対象学生 ［Eligible students］ |
2年次生 |
| 授業概略と目標 ［Course description and Objects］ |
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． |
| 到達目標 ［Learning Goal］ |
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 |
| 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． |
| 授業計画とスケジュール ［Course schedule］ |
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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. |
| 成績評価方法と基準 ［Grading policy (Evaluation)］ |
授業での到達目標が達成され，コンピュータの基本的な知識があるかどうかを評価する．インターネット上で自習形式の演習を随時実施する．評点の配分は，レポート10 ％，インターネット上の演習20 ％，期末試験70 ％である． |
| 教科書 ［Textbook］ |
教科書: 「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 参考書: 「コンピュータの構成と設計」D.A.Patterson，J.L.Hennessy 著，日経BP 社 |
| 自主学習ガイド及び キーワード ［Self learning］ |
ウェブ上の自習システム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. 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 |
| 開講年度 ［Year of the course］ |
28 |