到達目標
１．計算機システムを構成する装置を理解している。
２．計算機の動作原理を理解し、各装置内での命令動作の知識を備えている。
３．機械語命令の動作を理解し、命令とアドレス指定を考えた命令動作を説明できる。
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 | 計算機を構成する装置の概要を説明できる。 | 計算機を構成する装置名を知っている。 | 計算機を構成する装置名を知らない。 |
| 評価項目2 | 計算機の各装置内での命令動作を説明できる。 | 計算機の動作原理を説明できる。 | 計算機の動作原理を説明できない。 |
| 評価項目3 | 機械語命令やアドレス指定を考えた計算機内での動作を説明できる。 | 機械語命令の動作を簡単に説明できる。 | 機械語命令の動作を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
現在の計算機アーキテクチャの高性能化技術について、その原理から実際までを理解することを目標とする。まず、計算機の基本的な構成方式、命令セット、記憶方式および演算・制御方式などの基本技術を学び、さらに階層記憶（キャッシュ・メモリ、仮想記憶）や命令パイプライン処理などの高度な技術を学ぶ。
授業の進め方・方法:
計算機システム工学の分野の中で、計算機アーキテクチャに対する具体的な理解を深め、演算装置、記憶装置および制御装置の機能と構成の把握を目的とした講義を行う。教科書の補足としてプリント資料を配り、授業内容の記録と対応させてノートを作成させる。
注意点:
特になし。
オフィスアワー：月曜日 放課後～17：00
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 |
計算機システムの歴史 |
計算機システムの歴史を理解している。
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| 2週 |
計算機システムの階層構造 |
計算機システムの階層構造を説明できる。
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| 3週 |
計算機ハードウェアの動作原理 |
ノイマンモデルの特徴を説明できる。
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| 4週 |
計算機ハードウェアの動作原理 |
計算機を構成する装置を理解している。
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| 5週 |
計算機ハードウェアの動作原理 |
計算機の各装置の役割を説明できる。
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| 6週 |
アドレス命令形式とアドレス方式 |
アドレス命令形式の種類とそれぞれの命令形式での比較ができる。
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| 7週 |
アドレス命令形式とアドレス方式 |
計算機のアドレス方式の違いを理解している。
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| 8週 |
計算機の数の表現と正規化 |
計算機で扱う数値と正規化の原理を知っている。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
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| 10週 |
基本的な演算方式 |
加算・減算のアルゴリズムの知識を備えている。
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| 11週 |
演算のアルゴリズム |
乗算のB-G-N法アルゴリズムで演算ができる。
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| 12週 |
演算のアルゴリズム |
乗算のBooth法アルゴリズムで演算ができる。
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| 13週 |
演算のアルゴリズム |
除算の引き放し法アルゴリズムで演算ができる。
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| 14週 |
演算のアルゴリズム |
除算の引き戻し法アルゴリズムの原理を知っている。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
記憶装置の構成
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記憶装置の階層構造を理解している。
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| 2週 |
記憶装置の構成 |
レジスタとキャッシュ・メモリの役割を知っている。
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| 3週 |
記憶装置の構成 |
キャッシュ・メモリの書き変えアルゴリズムを理解している。
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| 4週 |
仮想記憶の原理 |
プログラム分割とアドレス変換方式を理解している。
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| 5週 |
仮想記憶の原理 |
動的再配置の知識を備えている。
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| 6週 |
仮想記憶の原理 |
仮想記憶の仕組みを説明できる。
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| 7週 |
仮想記憶の原理 |
プログラム分割方式とアドレス写像関数を理解している。
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| 8週 |
仮想記憶の原理 |
プログラム分割方式とアドレス写像関数を理解している。
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験 |
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| 10週 |
制御装置の構成 |
計算機の制御方式の種類を説明できる。
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| 11週 |
制御装置の構成 |
命令パイプライン方式を理解している。
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| 12週 |
制御装置の構成 |
マイクロプログラム制御方式を理解している。
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| 13週 |
制御装置の構成 |
割込みについて理解している。
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| 14週 |
入出力装置とチャネル |
入出力装置の種類と入出力動作を理解している。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | レポート・ノート | 合計 |
| 総合評価割合 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |