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
32077:コンピュータアーキテクチャⅠ(6T) 2023 春セメスター 月3 理工学部 山崎 勝弘 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
1

コンピュータアーキテクチャとは

概要、目標、テキスト、参考書

2

コンピュータシステムの発展

マザーボード、CPU、メモリ、ディスプレイ、キーボード、マウス、LSI

3

コンピュータの性能

応答時間、スループット、CPI、クロックサイクル時間、MIPS

4

命令セットアーキテクチャ

命令形式、レジスタ、オペランド、機械語

5

データの表現

２の補数、論理演算

6

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

7

アドレッシング法

レジスタ、ベース相対、即値、PC相対、擬似直接

8

中間テストと解説

9

プログラムの翻訳と起動

コンパイラ、アセンブラ、リンカ、ローダ

10

包括的な例題解説

ソート、配列、ポインタ

11

乗算、除算

被乗数、乗数、積、被除数、除数、商

12

浮動小数点加算

浮動小数点形式、指数、仮数、正規化、ゲタばき表現

13

浮動小数点乗算

単精度、倍精度、行優先配置、IEEE754浮動小数点規格

14

総復習　キーワード

命令セット、レジスタ、アドレッシング法、手続き、浮動小数点形式

15

最終講義テストと解説

授業実施形態

BCP停止の場合は、BCPレベル0～2の記載どおりに授業が行われます。
During the suspension period of BCP, classes will be as described in BCP levels 0-2.

【BCPレベル1の場合 / In the case of BCP level 1】対面授業　Zoomライブ配信や録画配信は行わない。

【BCPレベル2の場合 / In the case of BCP level 2】対面授業　Zoomライブ配信や録画配信は行わない。

【BCPレベル3~4の場合 / In the case of BCP level 3-4】Zoomライブ授業

授業外学習の指示

ICT技術の進歩は極めて速いので、普段からニュース、新聞、雑誌などで、その動向に興味を持ち、勉強しておくこと。

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、復習問題、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)

BCPレベル3~4の場合、中間テストと最終講義テストをWEBテストに変更する。

受講および研究に関するアドバイス

アセンブリプログラミングは何に役立つか、アセンブリプログラミングとCプログラミングの相違点は何かなど、過去の代表的な質問と回答についても、適宜説明する。

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)

常時使用するので、毎回持ってくること。

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
コンピュータアーキテクチャ 柴山　潔 オーム社 1997
コンピュータアーキテクチャの基礎 北村　俊明 サイエンス社 2010
コンピュータのしくみ 吉川雅弥、泉知論 コロナ社 2017

参考書(使用頻度、その他補足)

プロセッサアーキテクチャ、メモリアーキテクチャ、入出力アーキテクチャについては、コンピュータアーキテクチャⅡにて講述する。コンピュータアーキテクチャⅠとコンピュータアーキテクチャⅡで、コンピュータシステム全体の動作原理を扱うので、両方受講すること。

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/