授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32836:[2025 春セメスター]コンピュータアーキテクチャⅠ(6T) 2025 春セメスター 月3 理工学部 孟 林 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス205号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

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。

受講生の到達目標

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。

事前に履修しておくことが望まれる科目

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。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+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

授業実施形態

対面で実施します。

授業外学習の指示

予習、復習を行うこと

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
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。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

講義のしっかり聞くこと、
ノードを取ること

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
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

教科書(使用頻度、その他補足)

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
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

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ


授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

備考

【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/