計算機アーキテクチャ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 計算機アーキテクチャ
科目番号 0122 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 図解 コンピュータアーキテクチャ入門 第2版(堀 桂太郎【著】,森北出版,2011.11)
担当教員 田島 孝治

到達目標

コンピュータの基本機能をハードウェア,ソフトウェアの両面から理解することを目標とする。具体的には以下の項目を目標とする。
(1) ノイマン型コンピュータの特徴について理解する。
(2) 命令セットアーキテクチャについて理解する。
(3) 計算アーキテクチャについて理解する。
(4) メモリアーキテクチャについて理解する。
(5) 制御アーキテクチャについて理解する。
(6) コンピュータシステムの分類について理解する。

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
(1)ノイマン型コンピュータの命令実行時間に関する演習問題を 80%解 くことができるノイマン型コンピュータの命令実行時間に関する演習問題を 60%解 くことができるノイマン型コンピュータの命令実行時間に関する演習問題を解くこ とができない
(2) 命令のアセンブラ表現に関する問題を 80%解くことができる命令のアセンブラ表現に関する問題を 60%解くことができる命令のアセンブラ表現に関する問題を解くことができない
(3)計算機における数の表現と計算アルゴリズムの問題を 80%解く ことができる計算機における数の表現と計算アルゴリズムの問題を 60%解く ことができる計算機における数の表現と計算アルゴリズムの問題を解くことがで きない
(4) キャッシュメモリ,仮想メモリに関する問題を 80%解くことができるキャッシュメモリ,仮想メモリに関する問題を 60%解くことができるキャッシュメモリ,仮想メモリに関する問題を解くことができない
(5) パイプライン処理とハザードに関する問題を 80%解くことができるパイプライン処理とハザードに関する問題を 60%解くことができるパイプライン処理とハザードに関する問題を解くことができない
(6) 入出力装置や,コンピュータシステムの分類について 80%以上理解できている入出力装置や,コンピュータシステムの分類について 60%以上理解できている入出力装置や,コンピュータシステムの分類について理解できていない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
計算機の基本機能についての理解を、ハードウェア、ソフトウェアの両面から深める。
授業の進め方・方法:
授業では教科書だけでなく配布資料を利用する。教科書の内容から離れることもあるので,各自で学習用ノートを作り充実させること。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 コンピュータ技術の歴史
2週 ノイマン型コンピュータ
3週 コンピュータのハードウェア
4週 入出力装置の分類と特徴
5週 ポーリングと割り込み
6週 固定小数点数表現と浮動小数点表現
7週 計算機における文字の表現
8週 中間試験
2ndQ
9週 命令実行の流れ
10週 命令形式とアセンブリ言語
11週 命令セット
12週 PCSpim によるアセンブリ言語プログラム
13週 PCSpim によるアセンブリ言語プログラム2
14週 コンピュータシステムの分類
15週 期末試験
16週 期末試験の返却、組み込みコンピューティング
後期
3rdQ
1週 メモリ装置の基本概念
2週 キャッシュメモリ1
3週 キャッシュメモリ2
4週 キャッシュメモリ3
5週 仮想メモリ1
6週 仮想メモリ2
7週 中間試験
8週 命令実行とパイプライン処理
4thQ
9週 パイプライン処理1
10週 パイプライン処理2
11週 ハザードの種類と影響
12週 ハザードの解決方法
13週 並列処理・マルチプロセッサ
14週 学習の総まとめ
15週 期末試験
16週 期末試験の解答の解説など

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

評価割合

中間試験期末試験演習課題合計
総合評価割合200200170570
前期10010085285
後期10010085285