授業科目名				担当教員
計算機アーキテクチャI				大渕　竜太郎
時間割番号	単位数	コース	履修年次	期別	曜日	時限
263203	2	F	2	前期	火	III
［概要］
ノートPC，携帯電話，自動車，テレビ，等，いたるところで使われている計算機の計算モデルを，その基本データ型（整数，文字，等）と，基本データ型に作用する命令セット・アーキテクチャのレベルで理解する．また，メモリ，ハードディスク，バス，キャッシュ，仮想記憶，等，計算機を実現するためのハードウェア的仕組みの概略を知る．
［具体的な達成目標］
(1) 計算機が命令を読み，実行する過程を，システムプログラマからみた計算機の抽象化である命令セットアーキテクチャ（ISA）のレベルで理解する．<BR>(2) 一般のPCなどの計算機の構成とその要素，例えばCPU，ハードディスク，メインメモリ，システムバス，などの働きを理解する．<BR>(3) 現代の計算機アーキテクチャの根幹となる技術である，仮想記憶，多重アドレス空間，キャッシュメモリ，割り込みを含む例外処理，等を理解する．
［必要知識・準備］
C++の計算モデル，例えば整数等の数の表現とその演算，繰り返し，局所変数，関数呼び出し，引数渡し(値渡し，参照渡し，ポインタ渡し)，再帰呼び出し，ポインタ，等を理解しておくこと．また，ブール代数，論理関数などを理解しておくこと．
［評価方法・評価基準］
No 評価項目 割合 評価の観点 1 試験：期末期  40  % メモリアーキテクチャ，メモリ階層（仮想メモリ，キャッシュ），例外処理，プロセス，入出力など．  2 試験：中間期  40  % 数や文字の表現，IA32の命令セットアーキテクチャ．  3 小テスト／レポート課題  20  % ISAや数の表現，メモリ階層，などの理解を助ける課題を出し，その理解度を評価する．
［教科書］
内田 啓一郎，小柳 滋, IT Text コンピュータアーキテクチャ, オーム社, ISBN:4-274-13304-4, (情報処理学会編 集)
［参考書］
コンピュータの仕組み （情報科学こんせぷつ１）, 朝倉書店, ISBN:4254127014
［講義項目］
1.コンピュータアーキテクチャとは，アーキテクチャの歴史<BR>2. コンパイラからアーキテクチャ, ノイマン型コンピュータの基本構成，実行サイク<BR>3. コンピュータの性能指標，命令形式とオペランド<BR>4. IA32命令セットアーキテクチャ（1）<BR>5. IA32命令セットアーキテクチャ（2）<BR>6. IA32命令セットアーキテクチャ（3）<BR>7. 固定小数点数の表現，補数<BR>8. 情報の表現，中間テスト<BR>9. 浮動小数点数，文字，文字列．<BR>10. メモリデバイスと記憶階層<BR>11. キャッシュメモリと仮想記憶<BR>12. プロセスとメモリ管理<BR>13. 割り込みと例外処理<BR>14. 入出力，ネットワーク<BR>15．まとめと期末テスト
［教育方法］
C++プログラムとIA32アセンブラプログラムの対応を示し，C++の計算モデルがIA32の計算モデルにどのように写像されているか理解するように勤める．<BR>課題でIA32の小さなサブセットのアセンブラプログラムに触れるようにする．<BR>PCや携帯電話，携帯ゲーム機などで使われる身近なCPUを例にとり，興味を保てるようにする．
［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］
《コンピュータ・メディア工学科 コンピュータサイエンスコース》 (B)種々の型と構造をもつ情報の表現手法及び処理手法についての基本的な知識と技術を習得する． ○ (F)情報処理の基盤としてのネットワーク指向型コンピューティングの技術を理解し応用できる知識と技術を習得する． ◎ (G)ハードウェアとソフトウェアを融合した情報機器を設計・実現できる知識と技術を習得する． ◎
［その他］
(未登録)