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授業科目名 計算機アーキテクチャI
時間割番号 TCS112
担当教員名 小澤 賢司
開講学期・曜日・時限 後期・火・II 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
計算機のハードウェア構成や機能について,その基本的な用語や概念を知らないと,後続するソフトウェア系の科目の理解が困難になる.本講義では,情報系関連科目で共通に使用される計算機の機能と構造に関する基礎概念を習得することを目的とする.
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
工学部>コンピュータ理工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
CS-A専門6.情報科学、及び、数学や自然科学等の知識と手法を用いて、以下のことができる。6c.各種のツールや手法に関する十分な知識をもち、それらをシステムの設計・開発・運用に応用できる。
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
CS
1計算機の機能と構造に関する基礎概念を説明でき,適切に利用できること.CS-A
2計算機での数や情報の表現方法を説明できること.CS-A
3論理回路の原理や組み合わせを理解し,論理回路設計の基本に基づき設計できること.CS-A
4情報処理システムを設計・実現できること.CS-A
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
125%理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する.
225%理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する.
325%理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する.
425%理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する.
合計100% 
<授業の方法>
「情報処理及び実習」,「プログラミング基礎」,「プログラミング基礎演習」を予め履修し,その講義内容を充分理解していることが望ましい.
<受講に際して・学生へのメッセージ>
講義指定の教科書や参考書以外も積極的に活用してほしい.
<テキスト>
  1. 堀桂太郎, 図解コンピュータアーキテクチャ入門(第3版), 森北出版, ISBN:978-4-627-82903-9
<参考書>
  1. 柴山潔, 改訂新版 コンピュータアーキテクチャの基礎, 近代科学社, ISBN:4764903040
  2. Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron, Computer Systems: International Version: A Programmer's Perspective, Pearson Education, ISBN:0137133367
  3. 大薮多加志, コンピュータ・アーキテクチャ, 東海大学出版会, ISBN:4486015096
<授業計画の概要>
1タイトル概要,歴史,ノイマン型コンピュータの基礎
事前学習
事後学習
事前学習として先行科目内容の確認.事後学習として当日の講義内容の振り返り.
授業内容概要,歴史,ノイマン型コンピュータの基礎
2タイトルノイマン型コンピュータの基本動作
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容ノイマン型コンピュータの基本動作
3タイトル論理回路の基礎
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容論理回路の基礎
4タイトル論理回路の設計,加算器の表現
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容論理回路の設計
5タイトル演算アーキテクチャ1(データ表現,演算アルゴリズム1)
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容論理回路の設計,加算器の表現
6タイトル演算アーキテクチャ(演算アルゴリズム2)
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容データ表現,演算アルゴリズム
7タイトル命令セットアーキテクチャ1(命令,アドレッシング)
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容命令
8タイトル中間評価:総括とまとめ
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容全体に対する復習.
授業内容これまでの授業のまとめ
9タイトル命令セットアーキテクチャ2(CISCとRISC)
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容アドレッシング,CISCとRISC
10タイトル制御アーキテクチャ
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容制御アーキテクチャ
11タイトルメモリアーキテクチャ
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容メモリアーキテクチャ
12タイトルキャッシュメモリと仮想メモリ,命令デコーダ回路の設計
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容キャッシュメモリと仮想メモリ
13タイトル割り込みアーキテクチャ
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容割り込みアーキテクチャ
14タイトルパイプラインアーキテクチャ,入出力とシステム
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容の復習と,当日の講義内容の振り返り.
授業内容パイプラインアーキテクチャ,入出力とシステム
15タイトル最終評価:総括とまとめ
事前学習
事後学習
ここまでの授業内容全体に対する復習.
授業内容これまでの授業のまとめ
<備考>
特になし.