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科目の基本情報

開講年度 2018 年度
開講区分 工学部情報工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 1年次
選択・必修 必修
学科必修
授業科目名 計算機アーキテクチャ I
けいさんきあーきてくちゃいち
Computer Architecture I
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講 他学部の学生の受講可, 他学科の学生の受講可, 自研究科の学生の受講可, 他研究科の学生の受講可, 自専攻の学生の受講可, 他専攻の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 木曜日 1, 2時限
開講場所 工学部28番教室

担当教員 未定(工学部情報工学科)

学習の目的と方法

授業の概要 初めに計算機の内部構成と性能算出法について学ぶ。主要な構成ユニットである記憶装置については、基本的な構成とアクセス特性について学ぶ。次いで、基本命令の働きとコンパイラによる翻訳によってC言語プログラムからそれらの基本命令にどのように置き換わるかを学ぶ。また、コードの再利用率向上を可能とする手続きを実現する仕組みについて学ぶ。最後に命令が利用しているアドレシング方式について学ぶ。
学習の目的 高性能なソフトウェア・ハードウェアの開発に関わって行くために必要となる基本的な知識と考え方を身につける。
学習の到達目標 ソフトウェア開発、情報処理システム構築、コンピュータ関連ハードウェア開発において技術的な基盤となるコンピュータシステムの基本構成、動作原理、性能評価法、C言語から機械語への翻訳法などを習得する。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  •  論理的思考力
  •  課題探求力
  •  問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  • ○情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

本講義は、基礎的ながら内容が濃く、大半の学生にとって容易に理解できるものではない。単位取得には毎回の受講はもちろん、不明点の解決のためにネットを活用したり、友人と情報交換するなど「主体的学習力」や「コミュニケーション力」をどれだけ発揮できるかが問われる。

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 コンピュータの構成と設計【上】第5版(パターソン&ヘネシー,日経BP社)
参考書 ハードウェア入門(柴山潔,サイエンス社)、
コンピュータシステムの基礎(宮沢修二他,ITEC)、
コンピュータアーキテクチャ(馬場敬信,オーム社)
成績評価方法と基準
オフィスアワー
受講要件
予め履修が望ましい科目 情報工学概論
発展科目 計算機ハードウェア、計算機アーキテクチャII、オペレーティングシステム、コンパイラ、コンピュータネットワーク
授業改善への工夫
その他

授業計画

キーワード プロセッサ CPU 記憶階層 メモリ レジスタ レイテンシ バンド幅 ベンチマーク MIPS 命令ミックス CPI オペランド アセンブリ言語 エンディアン
Key Word(s)
学習内容 第1回 計算機アーキテクチャを学ぶ意義
第2回 プログラムの裏側
第3回 バンド幅とレイテンシ
第4回 記憶装置とその階層構成
第5回 階層記憶の特性
第6回 性能(1)
第7回 性能(2)
第8回 消費電力
第9回 ハードウェアの演算
第10回 符号付き数と符号無し数
第11回 メモリオペランドとエンディアン
第12回 命令の表現
第13回 論理演算
第14回 条件判定用の命令
第15回 手続きのサポート
第16回 定期試験
事前・事後学修の内容
ナンバリングコード(試行) EN-EBSC-1

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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