山内の授業のページ

アクセス数 335  このページの最終更新 2017-09-20 (水) 09:54:50

17年度秋学期 コンピュータアーキテクチャ

月曜日1限(前半)、水曜日1限(後半)

1. 何をする授業か

コンピュータのハードウェアの仕組、どうやって(どういう原理で)プログラムが実行(処理)されるのか、どういう問題があるのか、それをどう解決できるのか、を理解する授業です。
クラスを学生番号によって2つに分けるが、同じ内容を同じやり方でカバーします。
中間試験・期末試験は一緒のクラスで行う予定です。

2. 授業が終わったところで、何ができるようになって欲しいか

3. 教科書など (昨年度から変更あり)

  教科書: 基本情報技術者試験突破テキスト テクノロジ系 (並木通男監修、石川他執筆、実教出版、2013/09)
   ⇒ 基本情報のテキストなので簡単過ぎると思います。もっと細かいところも追求したいので
     ビデオ教材や図書館にある他の教科書、ネット上の情報なども参考にして、もう少し深堀りしてください。
  参考書: 「図解 コンピュータアーキテクチャ入門」第2版(堀桂太郎、森北出版)
       ITパスポート学習テキスト(浅井宗海、実教出版、2009/01)
       「アセンブラ言語CASL供廖陛貪長樹・広瀬啓雄・山本 芳人著、工学図書)

4. 授業の進め方(履修のしかた)

この授業は、他と違ったやり方(反転授業)を取り入れています。 次の手順で授業に臨んでください。
1) 授業の前に、予習をする。 予習では、事実(こういう仕組である、こう動く)を学び取って下さい。

2) 授業中は、次のような活動をします。

5. 評価

 平常点(授業参加など) 30% + 中間試験 30% + 期末試験 40% 
 試験は上記の到達目標への到達度を評価します。

6. オフィスアワーなど

 ホームページ: http://pepper.is.sci.toho-u.ac.jp ⇒ 左欄 授業のページ ⇒ 2016年度コンピュータアーキテクチャ
 山内へのコンタクト: 弦羇曖騎4541室、047-472-1176、  メール:yamanouc at is.sci.toho-u.ac.jp (at⇒@に書き直す)
 オフィスアワー: 授業の前後の時間はなるべく部屋にいます。 週間予定は上記ホームページURLのトップにあります。
  また、その時々の細かい予定は、上記ホームページURLの左欄「メニュー」の一番上の「カレンダー」へ。


授業予定(as of 2017/09/05)

中間試験は、各クラスで日程通りに(別々に)行う予定です。
期末試験は統一する予定です。

日程テーマ教科書予習ビデオ(本年版)スライド授業内配布物
1前9/25
後9/27
授業概要
論理代数と論理回路
p8-16授業内容
論理演算と論理回路(注1)
任意の論理演算とその合成 
 
file論理演算と論理回路
file任意の論理演算とその合成
file授業の進め方
fileシラバス
file第1回予習問題
2前10/02
後10/04
整数の2進表現と計算p20-302進数の原理(17:00)(注2) 
16進数での表現(24:15) 
マイナスの数の表現(14:37) 
マイナスの数おまけ(12:41)
file2進数の原理
file16進数での表現
fileマイナスの数の表現
fileマイナスの数おまけ
file第2回予習問題
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3前10/16
後10/11
固定小数点表現、浮動小数点表現
コンピュータ上の誤差
p31-36小数の表現―固定小数点(22:09) 
小数の表現−浮動小数点(24:25)
コンピュータ上の誤差
file小数の表現ー固定小数点
file小数の表現ー浮動小数点
fileコンピュータ上の誤差
file第3回予習問題
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4前10/23
後10/18
演算アルゴリズムと回路、シフト演算p17-19
p36-39
二進加算の原理(18:58)
2進加減算の回路(25:10)
乗算の原理(11:26)
乗算の原理2(22:00)
file2進加算の原理
file2進加減算の回路
file乗算の原理
file乗算の原理2
file第4回予習問題
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fileCOMET-II一覧表
(次回以降で使用)
5前10/30
後10/25
コンピュータの構成
命令と処理の流れ
プロセッサの構成要素と機能
p40-47コンピュータの構造概略(5:40)
コンピュータは命令で動く(8:01)
いろいろな命令(17:41)
ノイマン型コンピュータ(12:32)
命令が実行される仕組(7:56)
fileコンピュータの構造概略
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fileいろいろな命令
fileノイマン型コンピュータ
file命令が実行される仕組
file第5回予習問題
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6前11/06
後11/01
命令の実現、アドレス方式、
ワイヤード対マイクロプログラム、
CISC対RISC
命令の実行性能
p53
教科書なし
p43
命令の形式(26:08)
アドレッシング(18:26)
CISCとRISC(23:18)
マイクロプログラミング(22:14)
命令の実行性能(26:34)
file命令の形式
fileアドレッシング
fileCISCとRISC
fileマイクロプログラミング
file命令の実行性能
file第6回予習問題
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7前11/20
後11/08
命令レベルプログラミング1
(単純なプログラム)
教科書なしCOMET-IIのプログラミング(26:18)
計算式と代入(20:32)
条件分岐とIF文(25:22)
条件分岐とIF文2(23:25)
ループを書く(18:22)
配列と指標アドレシング(35:51)
fileCOMET-IIのプログラミング
file計算式と代入
file条件分岐とIF文
file条件分岐とIF文2
fileループを書く
file配列と指標アドレシング
file第7回予習問題
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8前11/27
後11/15
中間試験
9前12/04
後11/22
処理の高速化
パイプラインの考え方と性能
マルチプロセッサ
p48-52パイプライン(20:29)
パイプラインのハザード(27:53)
fileパイプライン
fileパイプラインのハザード
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10前12/11
後11/29
中間試験講評
メモリ素子の種類と特徴
p55-56メモリの考え方(9:09)
メモリデバイス−分類など(13:24)
メモリデバイス2−半導体メモリ(37:44)
fileメモリの考え方
fileメモリデバイス
fileメモリデバイス2
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中間試験コメント配布予定
11前12/18
後12/06
メモリの高速化、キャッシュ、
インターリーブ
p57-59階層とキャッシュ(36:14)
キャッシュのマッピング(17:52)
キャッシュの追い出し(27:06)  
インターリーブ(5:59)
file階層とキャッシュ
fileキャッシュのマッピング
fileキャッシュの追い出し
fileインターリーブ
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12前12/25
後12/13
メモリの階層、補助記憶装置
(ハードディスク・CD/DVD・
USBメモリ)
p60-63メモリデバイス3−磁気メモリ(29:04)
メモリデバイス4−光メモリ(17:32)
fileメモリデバイス3
fileメモリデバイス4
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13前1/4
(木)に振替
後12/20
入出力インターフェース教科書なし入出力アーキテクチャ(31:27)
各装置の動作原理1−キーボード・マウス(32:39)
各装置の動作原理2−ディスプレイ・プリンタ(26:46)
以下教材用ビデオへのリンク
 機械式マウスの動作1
 機械式マウスの動作2
 光学式マウスの動作1
 光学式マウスの動作2
 キーボードの仕組
 ディスプレイの仕組
 インクジェットプリンタの仕組1
 インクジェットプリンタの仕組2
 ページプリンタの仕組
file入出力アーキテクチャ
file各装置の動作原理1
file各装置の動作原理2  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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14前1/15
後1/10
割込み
まとめ
p110割込みとは(24:27)
  
file割込みとは
  
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??期末試験

(注1)「論理演算と論理回路」は、論理演算AND, OR, NOTの定義と真理値表の書き方がわかっている人はスキップしても構いません。
     ⇒ AND, OR, NOTの真理値表をかけ
(注2)「2進数の原理」は、次の説明・計算がスムーズにできる人はスキップしても構いません。
     ⇒ 2進数 110101を10進数に変換するやり方を説明し、計算せよ。

ポインタ


添付ファイル: file7-pre.pdf 1件 [詳細] file6-pre.pdf 1件 [詳細] file5-pre.pdf 1件 [詳細] file4-pre.pdf 1件 [詳細] file3-pre.pdf 3件 [詳細] file2-pre.pdf 5件 [詳細] file1-post.pdf 14件 [詳細] filear-4-2_COMET-II_配布.pdf [詳細] filear-1-1_ar17-syllabus.pdf 7件 [詳細] filear-1-0_授業の進め方.pdf 8件 [詳細]

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Last-modified: 2017-09-20 (水) 09:54:50 (4d)