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アクセス数 827  このページの最終更新 2012-04-23 (月) 08:05:41

12年度春学期 (於玉川大学工学部)コンピュータハードウェア

授業概要: コンピュータのハードウェアが、どのようにして命令を処理するのか、どのように計算をするのか、また処理を高速化するためにどのような工夫をしているのかを理解し説明できる。

到達目標: コンピュータの数の表現と演算の原理を説明できる。 命令とはどういうものかを、COMET IIの命令セットを例にして説明できる。 命令処理の手順を説明できる。 メモリの種類とそれぞれの原理・性質を列挙し説明できる。 キャッシュメモリの考え方・動作原理、およびその性能モデルを説明できる。 割込みの概念と使われ方を説明できる。 パイプラインの考え方が何であるかを説明できる。 入出力制御の手法を列挙し、それぞれを説明できる。

授業スケジュール(4/5現在):

回数日程テーマ具体的な内容(予習資料)作業課題予習範囲
14/14授業概要、数の表現(1)file2進数の原理、2進・10進変換について理解するfilear_1_作業課題.pdfp41-46
24/21数の表現(2)file16進数の利用、負数の2の補数表現、小数の表現を理解するfilear_2_作業課題.pdfp41-46
34/28演算アーキテクチャ(演算アルゴリズムと回路)file機械による加算・減算・乗算の計算方法を理解するfilear_3_作業課題.pdfp47-55
45/12機械命令1(命令とは・命令の実行の仕組)file命令とは何か、どのように命令が実行されるのか、どのような命令があるのか、を理解するfilear_4_作業課題.pdfp12-23, p24-26
55/19機械命令2(アドレッシング、命令セット、命令処理性能)fileいろいろなアドレッシングを理解する、命令をセットとして考える、CPI・MIPS等の命令処理性能の考え方を理解するfilear_5_作業課題.pdfp27-32
65/26機械命令3(アセンブラプログラムの基本)file単純な式計算や条件分岐を機械命令で書いてみる 〜 どのように命令を組み合わせるかを理解するfilear_6_作業課題.pdf資料
76/02機械命令4(少し複雑なアセンブラプログラム〜ループ・配列)fileアセンブラプログラムでループの書き方、配列の処理の仕方を理解するfilear_7_作業課題.pdf資料
86/09ハーバードアーキテクチャ・RISCとCISC・制御アーキテクチャfileいろいろなCPUでの命令の体系・実行方法の違いを理解するfilear_8_作業課題.pdfp33-49, p56-63
96/11(土)メモリのいろいろfileいろいろなメモリ素子・装置の仕組・性質を理解するfilear_9_作業課題.pdfp64-77
106/16メモリ階層とキャッシュメモリfileメモリの階層に基く高速化の手法(キャッシュ・仮想メモリ)を理解するfilear_10_作業課題.pdfp78-88
116/23キャッシュメモリと仮想メモリ2fileキャッシュのマッピング方式・仮想メモリについて理解するfilear_11_作業課題.pdfp78-88
126/30割込み・入出力アーキテクチャfile割込みの原理と使い方について理解する、入出力のCPUからの制御方について理解するfilear_12_作業課題.pdfp89-95
137/7入出力デバイスfileいろいろな入出力装置の動作原理を理解するfilear_13_作業課題.pdfp107-116
147/14パイプラインfileパイプライン方式による高速化について理解するfilear_14_作業課題.pdfp96-106
157/21まとめ・総括 

教科書: 図解コンピュータアーキテクチャ入門第2版 堀桂太郎著 森北出版 2011 ISBN4-627-82902-2 2500円
参考書:
   コンピュータアーキテクチャ 飯塚倶目子 アイテック 2007 ISBN978-4-87268-602-9 1700円
   コンピュータアーキテクチャ 曽和将容 コロナ社 2006 ISBN978-4-339-02706-8  2800円

授業の進め方:
    事前準備(予習):
      予め教科書の指定した範囲を、事前に読んでおく
      そのとき、用語や概念について、分からない点を整理しておく
    授業内:
      読んだ範囲の内容を確認する。分からない点を分かるまで議論する。
    授業後:
      随時課題を出すので、次回に提出する

成績評価方法:
    平常点(授業内の討論参加・課題提出等)60%、期末試験40%

講師との連絡:
    ウェブページ http://pepper.is.sci.toho-u.ac.jp ⇒ [授業のページ]

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添付ファイル: filear_14_作業課題.pdf 180件 [詳細] filear_14_パイプライン.pdf 157件 [詳細] filear_13_作業課題.pdf 164件 [詳細] filear_13_入出力デバイス.pdf 151件 [詳細] filear_12_作業課題.pdf 182件 [詳細] filear_12_割込_入出力アーキテクチャ.pdf 147件 [詳細] filear_11_作業課題.pdf 186件 [詳細] filear_11_マッピング方式_不一致_仮想記憶.pdf 147件 [詳細] filear_10_作業課題.pdf 197件 [詳細] filear_10_メモリ階層_キャッシュ.pdf 178件 [詳細] filear_9_作業課題.pdf 239件 [詳細] filear_8_作業課題.pdf 161件 [詳細] filear_7_作業課題.pdf 167件 [詳細] filear_6_作業課題.pdf 191件 [詳細] filear_5_作業課題.pdf 194件 [詳細] filear_9_メモリ_メモリ装置.pdf 165件 [詳細] filear_8_ハーバードアーキテクチャ.pdf 153件 [詳細] filear_7_アセンブラプログラム2.pdf 166件 [詳細] filear_6_アセンブラプログラム.pdf 190件 [詳細] filear_4_作業課題.pdf 189件 [詳細] filear_3_作業課題.pdf 208件 [詳細] filear_3_演算の仕組.pdf 186件 [詳細] filear_2_作業課題.pdf 185件 [詳細] filear_1_作業課題.pdf 182件 [詳細] filear_2_数の表現(2).pdf 232件 [詳細] filear_5_アドレシング_命令セット_性能.pdf 229件 [詳細] filear_4_命令とその実行の仕組.pdf 141件 [詳細] filear_1_数の表現(1).pdf 241件 [詳細]

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