Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32836:[2025 Spring]Computer Architecture Ⅰ (6T) 2025 Spring Mon3 College of Science and Engineering MENG LIN 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest205

Language

日本語

Course Outline and Method

情報通信技術の実現基盤であるコンピュータの基本的な動作原理の理解を目標とする。まず、コンピュータシステムの発展を概観し、性能をどのように評価するかを説明する。次に、コンピュータ構成の基本となる命令セットの方式、データの表現、アドレッシング法、アセンブリプログラミング、及び算術論理演算(加減、論理、乗除、浮動小数点演算)について講述する。

Student Attainment Objectives

コンピュータの基本的な動作原理を理解することが目標である。
1.プログラムはコンピュータ内でどのように実行されるか。
2.プログラムを書くために、どのような命令やデータがあるか。
3.アセンブリ言語でプログラムをどのように書くか。
4.整数や実数などの各種データをコンピュータ内でどのように表現するか。
5.乗算、除算、実数演算などをハードウェアでどのように実行するか。

Recommended Preparatory Course

論理回路、情報科学I、情報処理、情報処理演習を修得していること。データ構造とアルゴリズム、応用Cプログラミングを併せて履修すること。

Course Schedule

Lecture/Instructor(When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
-

+R授業対象科目。第7回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

コンピュータアーキテクチャとは

コンピュータアーキテクチャの位置付け、重要さ
コンピュータシステムの構造:OS、アプリケーション、ハードウェア
コンピュータアーキテクチャの基本構成:入出力装置、計算装置、制御装置、記憶装置
言語:高級言語、アセンブリ言語、機械語

2

コンピュータアーキテクチャの基本構造

入出力装置、計算装置、制御装置、記憶装置

3

データの形式

2進数、16進数、固定少数点、浮動小数点、機械語

4

命令セットアーキテクチャ(1)― 命令形式 

R形式、ロード、ストア、条件分岐命令、非条件分岐、
オペコード、オペランド、レジスタ

5

命令セットアーキテクチャ(2)-アドレッシング

分岐命令、
条件分岐命令と手続き:条件分岐、無条件分岐、
戻りアドレス、退避、復旧
ベース相対、即値、PC相対、擬似直接

6

アセンブリプログラム例、 中間テスト

ループ、ソート、配列、ポインタ、中間テスト

7

コンパイラ、 中間テスト

コンパイラ、アセンブラ、リンカ、ローダ、中間テスト

8

演算(1)

加減算、シフト演算、乗算、除算

9

演算(2)

加減算、シフト演算、乗算、除算

10

OSとコンピュータアーキテクチャ

OSの役割

11

メモリ

メモリ階層、キャッシュ、キャッシュミス

12

入出力

入出力、データ転送、割り込み

13

コンピュータの性能評価

応答時間、スループット、CPI、クロックサイクル時間、MIPS

14

期末テスト復習と期末テスト

期末テスト

Class Format

対面で実施します。

Recommendations for Private Study

予習、復習を行うこと

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)
0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment 
(Evaluation of Everyday Performance in Class)
100

中間テスト、最終講義テスト、および講義参加の積極性で総合的に評価する。

Grade Evaluation Method (Note)

Advice to Students on Study and Research Methods

講義のしっかり聞くこと、
ノードを取ること

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
コンピュータの構成と設計(上)第6版 パターソン & ヘネシー著、成田 光彰 訳 日経BP社 978-4-296-07009-1 2021

Textbooks (Frequency of Use, Note)

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
コンピュータアーキテクチャ 改訂2版 小柳、内田 オーム社 2019
コンピュータアーキテクチャ 改訂5版 馬場 敬信 オーム社 2020

Reference Books (Frequency of Use, Note)

Web Pages for Reference


How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

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