到達目標
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 |
| 命令セットアーキテクチャ | MIPS CPU の命令セットアーキテクチャを詳しく説明できる。 | MIPS CPU の命令セットアーキテクチャの概要を説明できる。 | MIPS CPU の命令セットアーキテクチャの概要を説明できない。 |
| メモリアーキテクチャ | 記憶階層の意味とキャッシュについて詳しく説明できる。 | 記憶階層の意味とキャッシュの概要を説明できる。 | 記憶階層の意味とキャッシュの概要を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
CPUの命令セットアーキテクチャ、メモリアーキテクチャを学ぶ。
授業の進め方・方法:
座学で概念を学びつつ、実在の CPU での構成を調査し、理解を深める。
注意点:
CPU アーキテクチャがプログラミングにどのように影響するかを意識しながら学習すること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
コンピュータの歴史 |
プログラム内蔵方式コンピュータの誕生までの前史、その後の発達の歴史を理解する。
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| 2週 |
CPUの基本構造 |
CPU内部の基本構成と命令事項サイクルを理解する。
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| 3週 |
コンピュータの性能評価 |
コンピュータの性能を評価する代表的な指標を理解する。
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| 4週 |
命令セットアーキテクチャ |
いくつかのCPUの命令セットを例として、命令セットの概要を理解する。
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| 5週 |
命令セットアーキテクチャ |
命令長、オペランド数など、命令セットを特徴づける概念を理解する。
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| 6週 |
命令セットアーキテクチャ |
代表的なアドレッシングモードを理解する。
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| 7週 |
MIPSの命令セット |
典型的な RISC CPU である MIPS の命令形式を理解する。
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| 8週 |
MIPSの命令セット |
MIPS が持つ命令の種類を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
MIPSの命令セット |
MIPSのアドレッシングモードを理解する。
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| 10週 |
メモリアーキテクチャ |
メモリ階層とキャッシュの役割について理解する。
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| 11週 |
キャッシュ |
ダイレクトマッピング、フルアソシアティブ、セットアソシアティブの各方式を理解する。
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| 12週 |
キャッシュ |
実在の CPU の調査から、今日の CPU の典型的なキャッシュ構成を理解する。
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| 13週 |
キャッシュ |
キャッシュの置換アルゴリズムについて理解する。
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| 14週 |
仮想記憶 |
仮想記憶の概念を理解する。
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| 15週 |
仮想記憶 |
ページング方式の仮想記憶の構成を理解する。
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| 16週 |
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評価割合
| 課題・小テスト | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 5 | 65 |
| 専門的能力 | 20 | 15 | 35 |