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**12年度秋学期 コンピュータアーキテクチャ [#ed35b1bd]
水曜日2限~

吉田先生のクラスと同じ内容をカバーする予定。授業の進め方や試験・評価等は若干異なる可能性あり。

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。

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、森北出版)~
授業予定(as of 2012/09/01):
|  |日程 |テーマ   | 予習問題  (授業出席前に、教科書を読んで理解し、これらの問題を解くことで理解を確かめておくこと) |(作業問題&br;授業終了後アップする)|
| 1| 9/26|数の表現(1)|&ref(ar_1_数の表現(1).pdf,,2進数を確認する、2進⇔10進変換ができる);|&ref(ar_1_作業課題.pdf); |
| 2|10/%%03%% 10|数の表現(2)|&ref(ar_2_数の表現(2).pdf,,数の表現(2)、負数の2の補数表現、小数の表現を理解する);|&ref(ar_2_作業課題.pdf);  |
| 3|10/%%10%% 17|演算の仕組(演算アルゴリズムと回路)|&ref(ar_3_演算の仕組.pdf,,機械による加算・減算・乗算の計算方法を理解する);| &ref(ar_3_作業課題.pdf); |
| 4|10/%%17%% 24|命令とその実行の仕組|&ref(ar_4_命令とその実行の仕組.pdf,,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);| &ref(ar_4_作業課題.pdf); |
| 5|10/%%24%% 31|アドレッシング、命令セット、命令処理性能|&ref(ar_5_アドレシング_命令セット_性能.pdf,,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);| &ref(ar_5_作業課題.pdf); |
| 6|%%10/31%% 11/07|アセンブラプログラム(1)|&ref(ar_6_アセンブラプログラム(1).pdf,,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);| &ref(ar_6_作業課題.pdf);  &ref(ar_6-2_作業課題.pdf);|
| 7|11/%%07%% 08|アセンブラプログラム(2)〜ループ・配列|&ref(ar_7_アセンブラプログラム(2).pdf,,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);| &ref(ar_7_作業課題.pdf); |
| 8|11/14|ハーバードアーキテクチャ・RISCとCISC、%%&color(red){(中間試験)};%%、&color(white,red){メモリ装置の前半};|&ref(ar_8_ハーバードアーキテクチャ.pdf,,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);| &ref(ar_8_作業課題.pdf); |
| 9|11/21|メモリとメモリ装置、&color(red){(中間試験)};|&ref(ar_9_メモリ_メモリ装置.pdf,,いろいろなメモリ素子・装置の仕組・性質を理解する);|  &ref(ar_9_作業課題.pdf);|
|10|11/28|メモリ階層とキャッシュメモリ|&ref(ar_10_メモリ階層_キャッシュ.pdf,,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);| &ref(ar_10_作業課題.pdf); |
|11|12/05|キャッシュのマッピング方式・不一致時の損失と性能モデル|&ref(ar_11_マッピング方式_不一致.pdf,,キャッシュのマッピング方式・不一致時の損失と性能モデルについて理解する);| |
|11|12/05|キャッシュのマッピング方式・不一致時の損失と性能モデル|&ref(ar_11_マッピング方式_不一致.pdf,,キャッシュのマッピング方式・不一致時の損失と性能モデルについて理解する);| &ref(ar_11_作業課題.pdf); |
|12|12/12|割込み・入出力アーキテクチャ|&ref(ar_12_割込_入出力アーキテクチャ.pdf,,割込みの原理と使い方、入出力のCPUからの制御法について理解する);| |
|13|12/19|入出力デバイス|&ref(ar_13_入出力デバイス.pdf,,キーボード・プリンタ等のいろいろな入出力装置の動作原理を理解する);| |
|14| 1/09|パイプライン|&ref(ar_14_パイプライン.pdf,,パイプライン方式による高速化について理解する);| |
|| 1/30||期末試験(304教室)||

***評価 [#d32038dd]
学習態度(出席) 30%  +  中間試験 30%  +  期末試験 40%~
但し、出席は授業内の小テストでカウントする。~

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を@に置き換えること)~
スケジュール: 授業枠はpepper.is.sci.toho-u.ac.jp、 通年スケジュールはwww.yy.is.sci.toho-u.ac.jpの左メニューで「カレンダー」

***ポインタ [#a9d952c1]
-[[CASL II / COMET II 仕様(ver. 2, H23/7/11付):http://www.jitec.jp/1_13download/shiken_yougo_ver2_0.pdf]]
-[[COMET II オンラインシミュレータ:http://www.officedaytime.com/dcaslj/index.html]]
-[[Intel Software Developer's Manual-Basic:http://download.intel.com/design/processor/manuals/253665.pdf]]
-MIPS クロスコンパイラ http://www.spacelan.ne.jp/~m-yana/micro/gnu/mips/mipsegcs.htm

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