到達目標
本科目では、オペレーティングシステム(以下OS)の機能と構造,およびマイクロプロセッサのアーキテクチャを理解し,説明できることを目標とする.
また,並列処理・分散処理における,OSおよびマイクロプロセッサの関連事項について理解し,説明できることを目標とする.
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | OSの概念,構成,実現方法を説明できる. | OSの概念を説明できる, | OSの概念の一部について説明できる. |
評価項目2 | パイプライン処理の概念と実際について説明でき,問題を解くことに応用できる. | パイプライン処理の概念について説明できる. | パイプライン処理の概念の一部について説明できる. |
評価項目3 | 並列処理の基本とスーパースカラの概念と実際について説明でき,問題を解くことに応用できる.
| 並列処理の基本とスーパースカラの概念について説明できる. | 並列処理の基本とスーパースカラの概念の一部について説明できる. |
評価項目4 | メモリアーキテクチャ(キャッシュ,MMU)の基礎と実際について説明でき,問題を解くことに応用できる. | メモリアーキテクチャ(キャッシュ,MMU)の基礎について説明できる. | メモリアーキテクチャ(キャッシュ,MMU)の基礎の一部について説明できる. |
評価項目5 | 並列処理と分散処理について説明でき,問題を解くことに応用できる. | 並列処理と分散処理について説明できる. | 並列処理と分散処理の一部について説明できる. |
学科の到達目標項目との関係
本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c
説明
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教育方法等
概要:
この科目は、企業で組み込み機器におけるデバイスドライバのソフトウェア開発を担当していた教員が、その経験を活かし、OS,メモリアーキテクチャや並列処理・分散処理等について講義形式で授業を行うものである。
電子計算機Ⅰ(3年次)と電子計算機Ⅱ(4年次前期)で学んだ計算機の構成と動作の基礎知識を基に,本科目では,OS及び実際のマイクロプロセッサを対象に,計算機アーキテクチャについてさらに詳しい内容を修得する.情報分野の技術者として社会へ出る前に,修得しておくべき内容である.
授業の進め方・方法:
座学による授業を行う.
演習問題としてレポートを課す.レポートは点数だけでなく,提出率も評価に含める.
注意点:
使用する教科書は,社会で役立つ実務的で実践的な技術解説書である.OS及びアーキテクチャの基礎と実際(各社のプロセッサの実例)を学ぶ.
毎回,予習や演習問題等の課題を含む復習として,240分以上の自学自習が必要である〔授業(90分)+自学自習(240分)〕×15回
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
OSの概念,構成,実現方法 |
OSの概念,構成,実現方法を説明できる.
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2週 |
OS(プロセッサとプロセス) |
プロセッサとプロセスについて説明できる.
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3週 |
OS(スケジュール,カーネル) |
スケジュール,カーネルについて説明できる.
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4週 |
OS(デッドロックと排他制御) |
デッドロックと排他制御について説明できる.
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5週 |
パイプライン処理の概念と実際 |
スーパースカラの概念について説明できる.
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6週 |
パイプライン処理の概念と実際 |
スーパースカラの実際の構成について説明できる.
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7週 |
パイプライン処理の概念と実際 |
スーパースカラの実際の構成について説明できる.
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8週 |
並列処理の基本とスーパースカラ |
スーパースカラの概念について説明できる.
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4thQ |
9週 |
並列処理の基本とスーパースカラ |
スーパースカラの実際の構成について説明できる.
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10週 |
並列処理の基本とスーパースカラ |
スーパースカラの実際の構成について説明できる.
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11週 |
キャッシュのメカニズム |
キャッシュ構造の実際の構成について説明できる.
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12週 |
キャッシュのメカニズム |
キャッシュ構造の実際の構成について説明できる.
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13週 |
MMUの基礎と実際 |
MMUの実際の構成について説明できる.
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14週 |
並列処理・分散処理 |
並列処理・分散処理における,OSおよびマイクロプロセッサの関連事項について説明できる. 集中処理システムと並列処理システム及び分散処理システムについて、それぞれの特徴と代表的な例を説明できる。
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15週 |
試験答案の返却・解説,学習内容のまとめ |
試験において間違えた部分を自分の課題として把握する.
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16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | コンピュータシステム | ネットワークコンピューティングや組込みシステムなど、実用に供せられているコンピュータシステムの利用形態について説明できる。 | 4 | 後14 |
デュアルシステムやマルチプロセッサシステムなど、コンピュータシステムの信頼性や機能を向上させるための代表的なシステム構成について説明できる。 | 4 | 後14 |
集中処理システムについて、それぞれの特徴と代表的な例を説明できる。 | 4 | 後14 |
分散処理システムについて、特徴と代表的な例を説明できる。 | 4 | 後14 |
システムプログラム | コンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの位置づけを説明できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4 |
プロセス管理やスケジューリングなどCPUの仮想化について説明できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4 |
排他制御の基本的な考え方について説明できる。 | 4 | 後1 |
記憶管理の基本的な考え方について説明できる。 | 4 | 後1,後4 |
情報通信ネットワーク | プロトコルの概念を説明できる。 | 3 | |
プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 50 | 50 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |