概要:
第１学期開講
現代のコンピュータシステムは、ハードウェアとソフトウェアの両機能によって構成されている。本講義では、コンピュータシステムにおけるハードウェアとソフトウエアの機能分担方式を「コンピュータアーキテクチャ」と定義し、その基本的な設計手順や構成方法について理解する。
授業の進め方・方法:
課題に付いては自らの探求を求める。学習単位のため授業で扱っていない範囲の内容をレポート課題として提示する。課題としてはメモリアーキテクチャ・通信アーキテクチャ等を扱う。
レポートの内容を試験範囲に含める。
注意点:
電気回路・電子回路・情報工学・情報数学の知識が必要である。
論理回路の知識が必要である。
| 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 | 計算機工学 | フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。 | 4 | |
| レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。 | 4 | |
| 与えられた順序回路の機能を説明することができる。 | 4 | |
| 順序回路を設計することができる。 | 4 | |
| コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 4 | |
| プロセッサを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | |
| メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | |
| 入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | |
| コンピュータアーキテクチャにおけるトレードオフについて説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| システム設計には、要求される機能をハードウェアとソフトウェアでどのように実現するかなどの要求の振り分けやシステム構成の決定が含まれることを説明できる。 | 4 | |
| ユーザの要求に従ってシステム設計を行うプロセスを説明することができる。 | 4 | |
| プロジェクト管理の必要性について説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 排他制御の基本的な考え方について説明できる。 | 4 | |
| 記憶管理の基本的な考え方について説明できる。 | 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。 | 4 | |
| プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。 | 4 | |
| ローカルエリアネットワークの概念を説明できる。 | 4 | |
| インターネットの概念を説明できる。 | 4 | |
| TCP/IPの4階層について、各層の役割を説明でき、各層に関係する具体的かつ標準的な規約や技術を説明できる。 | 4 | |
| 主要なサーバの構築方法を説明できる。 | 4 | |
| 情報通信ネットワークを利用したアプリケーションの作成方法を説明できる。 | 4 | |
| ネットワークを構成するコンポーネントの基本的な設定内容について説明できる。 | 4 | |
| 基本的なルーティング技術について説明できる。 | 4 | |