授業科目名	計算機アーキテクチャI演習
時間割番号	UCS204
担当教員名	吉川　雅修
開講学期・曜日・時限	前期・火・III	単位数	1
＜対象学生＞
工学科２年次以上
＜授業の目的＞
情報表現と論理代数に関する演習と，命令セットアーキテクチャレベルでCPUの動作過程を理解するための演習の二つを実施する．前者では，実験を通して論理回路の基礎を理解する．後者では，高水準言語のプログラムでの記述が計算機中でどのように変換され，実行されるかについての基礎知識を習得することで，将来のビッグデータ処理に備え「実行時のCPUやメモリの負荷を知る高水準言語のプログラマ」にな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>工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   工-A 専門 ②専門的知識 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 ◎ 工-B ⑦理解力･判断力 自然現象や社会的事象を理解・分析 ○ 工-C ⑧論理的思考力 問題や課題を論理的思考で解決 ○
＜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 工学 1 情報表現，論理代数の基礎概念を説明することができる 工-A 2 基礎的な論理回路の構成を習得し説明および製作ができる 工-C 3 命令セットアーキテクチャの基礎概念を説明することが出来る 工-A 4 アセンブリコードの解読と，簡単なプログラム記述ができる． 工-C 5 高級言語でのプログラム記述と計算機での実行過程との関係を説明することが出来る 工-B 6 e-learning教材を計画的に活用して基礎知識の自主学習を達成することができる 工-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% 授業ごとの演習課題，中間評価，実験レポートで理解度・達成度を評価する 2 20% 授業ごとの演習課題，中間評価，実験レポートで理解度・達成度を評価する 3 15% 授業ごとの演習課題，中間評価，期末評価，実験レポートで理解度・達成度を評価する 4 20% 授業ごとの演習課題，中間評価，期末評価，実験レポートで理解度・達成度を評価する 5 15% 授業ごとの演習課題，中間評価，期末評価，実験レポートで理解度・達成度を評価する 6 10% 事前学習と自学型演習教材への取り組み実績で達成度を評価する． 合計 100%
＜授業の方法＞
第1回～第4回は目標１，２の内容を学習用キットを用いた実験の形式で実施する． 第5回以降は，目標３，４の内容を高級言語Ｃのプログラムとコンパイラによる翻訳結果のアセンブリ言語との比較分析を主とする演習の形式で実施する． 教材はMoodle上に配置する．
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
・講義科目「計算機アーキテクチャI」が取り上げない内容や弱く取り上げる内容を演習形式で学習する科目であり，主目標はアーキテクチャの知識の拡大や補完である．直近の講義科目の内容を演習する科目（主目標が講義科目の知識定着・知識適用）ではない． ・授業スケジュールは講義科目とは独立である． ・C++言語またはC言語での基礎的なプログラミング科目が既習であることを前提とする．
＜テキスト＞
(未登録)
＜参考書＞
日向俊二&ポチ著, Cプログラムの中身がわかる本 : ポチのプログラミング講座, 翔泳社, ISBN:9784798116389, (2008年出版)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 第１回：科目ガイダンス、情報表現と論理（１） 事前学習 事後学習 MoodleまたはCNSの掲示により指示する 授業内容 論理回路の基礎と実験準備．実験キットとシミュレータソフトの利用　 2 タイトル 情報表現と論理（２）論理回路の基礎 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する．実験についてシミュレータで予習する 事後学習：実験レポートの部分的作成(1) 授業内容 論理演算，論理回路について学習用ボードで実験する 3 タイトル 情報表現と論理（３）組み合わせ論理回路 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する．実験についてシミュレータで予習する 事後学習：実験レポートの部分的作成(1) 授業内容 組み合わせ論理回路について学習用ボードで実験する 4 タイトル 情報表現と論理（４）順序回路 事前学習 事後学習 前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する．実験についてシミュレータで予習する． 事後学習：情報表現と論理(2)(3)(4)に関するレポートを作成する． 授業内容 順序回路について学習用ボードで実験する 5 タイトル アセンブリプログラム（１） 文字列を出力するプログラム，整数の代入と加減 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 CPUとメモリ，文字列の出力，整数の代入・加減演算　 6 タイトル アセンブリプログラム（２）アドレス指定の書式，整数の乗除演算 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 アドレス指定の書式，整数の乗除演算を含むＣプログラムの翻訳 7 タイトル アセンブリプログラム（３）変数とメモリ，デバッガでの動作追跡 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 データ読み込みを含むＣプログラムの翻訳，GUI型デバッガでの実行解析 8 タイトル 中間評価 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 第1回～第7回までのまとめ 9 タイトル アセンブリプログラム（４）Ｃ言語の制御構文とフラグ・ジャンプ 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 条件分岐を含むＣプログラムの翻訳．アセンブリ言語のフラグとジャンプ命令 10 タイトル アセンブリプログラム（５）Ｃ言語の反復構文とジャンプ 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 反復構文を含むを含むＣプログラムの翻訳．フラグとジャンプ命令による反復制御の実現 11 タイトル アセンブリプログラム（６）データ構造の翻訳：実数，文字列，構造体　 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 Ｃ言語の実数，文字列，構造体のアセンブリプログラムへの翻訳 12 タイトル アセンブリプログラム（７）関数(1) 関数呼び出し　 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 関数定義と関数呼び出しを含むＣプログラムの翻訳 13 タイトル アセンブリプログラム（８）関数(2) ポインタ引数，配列引数の翻訳　 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 ポインタ引数，配列引数を含むＣプログラムの翻訳 14 タイトル プログラム最適化 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 コンパイラの最適化オプションによる翻訳結果の変化 15 タイトル 期末評価 事前学習 事後学習 事前学習：e-Learning教材を閲覧し，チェックテストを受験する． 授業内容 第9回～第14回のまとめ 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
新規科目につき該当しない（振替科目のアンケート結果確認中）
＜備考＞
(未登録)