山内の授業のページ/10春/コンピュータハードウェア

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10年度春学期　コンピュータハードウェア（於玉川大学工学部） †

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する。

到達目標：　命令処理の手順、演算回路の仕組、キャッシュ・パイプライン、割込みと入出力制御の概念について説明できるようになる。

授業スケジュール（予定）：

回数	日程	テーマ	具体的な内容	自習問題
1	4/8	授業概要・２進数表現・論理回路の復習	授業概要の説明、歴史、論理回路・２進数について復習	practice1-H.pdf
2	4/15	２進演算（数の表現）	２進数の計算、１６進表記に慣れる、負数・小数の表現法を理解する	practice2-H.pdf
3	4/22	演算アーキテクチャ（演算アルゴリズムと回路）	加減算・乗算の計算法を理解する	practice3-H.pdf
4	5/6	機械命令１（ノイマン型コンピュータ・命令とは・命令の使い方）	命令とは何かを理解する、命令の使い方（アセンブリ言語プログラミング）を理解する	practice4-H.pdf
5	5/13	機械命令２（アセンブリプログラムの基本）	いろいろなプログラム構造を機械命令プログラムとして表現する	practice5-H.pdf
6	5/20	機械命令３（アセンブリプログラムの基本（続））	機械命令のプログラムを書く（アセンブリ言語プログラミング）	practice6-H.pdf
7	5/27	命令セットアーキテクチャ（命令の表現・命令の実行の仕組）	コンピュータ内での命令の表現法・命令の実行の仕組を理解する	practice7-H.pdf
8	6/3	ハーバードアーキテクチャ・RISCとCISC・制御アーキテクチャ	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	practice8-H.pdf
9	6/10	メモリの仕組	いろいろなメモリの仕組を理解する	practice9-H.pdf
10	6/17	キャッシュメモリと仮想メモリ１	メモリの高速化の技術（キャッシュ・仮想メモリ）を理解する	practice10-11-H.pdf
11	6/24	キャッシュメモリと仮想メモリ２	キャッシュ・仮想メモリの性能について理解する	practice10-11-H.pdf
12	7/1	割込みアーキテクチャ	割込みの原理と使い方について理解する	practice12-H.pdf
13	7/8	パイプライン	CPU高速化の手法であるパイプライン処理を理解する	practice13-H.pdf
14	7/15	入出力アーキテクチャ・まとめ	命令から見た入出力装置を理解する、いくつかの入出力装置の動作原理を理解する、今まで学習した話題に従ってコンピュータハードウェアの変遷を概観する	practice14-H.pdf
15	7/22	授業内期末試験

教科書：　図解コンピュータアーキテクチャ入門　堀桂太郎著　森北出版　2005　ISBN4-627-82901-9　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

成績評価方法：
　　　　平常点（授業内の小テスト等）６０％、期末試験４０％。　　それぞれの単元での目標到達度を問う

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