計算機通論

http://www.spa.is.uec.ac.jp/~komiya/

計算機のプログラムは主記憶装置の上に置かれた命令コード(機械語)の列を逐次的に取り出して中央処理装置によって解釈・実行させることによって処理が進む. 命令コードはそれぞれ固有の処理を行う機能を持つ。処理の対象としてのデータは主記憶装置等の上に置かれ, その所在の指定も命令コードによって行う。この命令コードの処理機能、データの所在の指定方法であるアドレッシング、レジスタの数や機能等をまとめてアーキテクチャと呼ぶ。計算機通論ではアーキテクチャ、命令コードとそれに対応するアセンブリ言語について学び、理解する。
CやJavaなど、高級言語でブログラミングすることが普通となった今日、アーキテクチャやアセンブリ言語を学ぶ理由は、計算機が動作する基本メカニズムを十分に理解するためである。アーキテクチャは計算機のハードウェア(CPU等)とソフトウェア(機械語)のインタフェースをなすものであり、情報工学技術者にとって、十分に理解することが必須である。

コンピュータリテラシ、基礎プログラミングおよび演習

履修しておくべきもの以外、特になし

下記を推薦図書とする。

尾内理紀夫著「コンピュータの仕組み」(朝倉書店)
カマー著、鈴木他訳「コンピュータアーキテクチャのエッセンス」

第1回 数の表現 符号なし表現
第2回 数の表現 符号―絶対値表現、二の補数表現
第3回 ノイマン型計算機
第4回 アセンブリ言語 算術命令
第5回 アセンブリ言語 比較命令
第6回 アセンブリ言語 分岐命令
第7回 アセンブリ言語 データ転送命令
第8回 アセンブリ言語 サブルーチン呼び出し
第9回 アセンブリ言語 引数の受け渡し
第10回 アセンブリ言語 再帰処理
第11回 命令コード
第12回 命令パイプライン処理 パイプラインによる高速化
第13回 命令パイプライン処理 ハザード
第14回 記憶階層 キャッシュメモリ
第15回 記憶階層 仮想記憶

講義ノートや推薦図書などを用いて予習復習を十分にしておくこと。 疑問点はぜひ気軽に尋ねて欲しいです。

評価方法:講義中に行う課題とレポートを従、講義中に行う小テストを主として、評価を行なう。
評価基準:計算機アーキテクチャ及びアセンブリプログラミングの基礎を理解すること。
(1)アーキテクチャ、ハードウェア、ソフトウェアの関係と翻訳階層について理解している。
(2)数の表現について理解している。
(3)ノイマン型計算機の特徴、基本構造、機能、問題点、および性能評価を理解している。
(4)オペランドとアドレス指定、アドレス付与規則、オペレータ指定される基本的演算とサブルーチンについて理解している。
(5)アセンブリ言語を用いたプログラミングができる。
(6)命令パイプライン処理における高速化原理と性能向上、ハザードと対処法を理解している。
(7)記憶階層における局所性原理と階層構造、キャッシュ方式について理解している。

可能な限りいつでも相談に応じますが, メールなどで事前にアポイントを取ると確実です. メールでの質問・相談はもちろんいつでもOKです.

計算機の基礎に関する講義になっています。今後学習することの基礎となっていますので、しっかり勉強してください。わからないことは放っておかず、気軽に尋ねてください。

第1回〜第15回の構成は, 若干変えることがあります(第n回の内容が第n+1回にまたがる等々).
「小テスト」の代わりとしてレポートを課すことがあります.