講義概要（コンピュータ・アーキテクチャ）

コンピュータ・アーキテクチャ
Computer architecture

授業科目区分

専門科目
アクティブ・ラーニング科目です。
ハイブリッド科目(※対面とオンライン併用)
専門科目情報テクノロジーコース

わくラボの使用について：使用しない
情報テクノロジーコース必修　2単位　2年次　前期

担当教員

小泉真也(伊藤良平)

研究室のホームページ,SNSなど

NDC

548.21 / 548.22 / 548.23 / 548.25

科目分類コード

1001 01 / 1102 05

オフィスアワー

この科目のキーワード

コンピュータの五大装置， CPU，アセンブラ，オペレーティング・システム

説明に使用する言語

主として日本語を使用する

使用する教材の言語

日本語で記述された資料を使用する

この科目に必要な日本の文化・事情の知識について

到達目標

コンピュータの基本構造について、ハードウェアおよびソフトウェア両面からの理解を深める

ディプロマポリシーとの関連性

情報メディア基礎力:情報メディアの技術的および社会的な変化に対応し得る基盤となる知識とスキル

授業の簡単な概要

コンピュータ（ハードウェア）の基本設計や設計思想などを学ぶにあたり、疑似的なプログラミングを通じて、そのプログラムが実行可能であるようなコンピュータを仮想的に設計します。また、現在のコンピュータは、システム寄りの処理を実現するために、オペレーティング・システムとの連携がより密接なものとなっています。本講では、コンピュータ・システムとの連携に着目してオペレーティング・システムの位置づけについても学習していきます。

学習内容

コンピュータの基本構成
2進数とディジタル回路－補数・負の数、実数の実現
CPU －ロード・ストア・二項演算
CPU －アドレッシング
CPU －バイト・データの取り扱い
CPU －ループ、サブルーチン
CPU －単項演算、スタック・ポインタ
CPU －機械語コードの設定
ハードウェア－データの流れ
オペレーティング・システムの意義と機能、ブート
プロセス－マルチタスクとスケジューリング
プロセス－割り込み
ファイル管理：ファイル・システム、ファイル・ディスクリプタ～プロセス間通信
メモリ管理
ページ・ファイル

授業時間外での学修

講義資料に基づく予復習の時間として４時間：アセンブラの例題は、書き写しではなく、動作の過程を追った読解を薦めます。

成績評価の基準と方法

(S)アセンブリ言語 CASL2 の理解、およびオペレーティング・システムの意味づけと基本的な構成に高い水準での理解がなされていること。
(A)アセンブリ言語 CASL2 の理解、およびオペレーティング・システムの意味づけと基本的な構成にバランスよく理解がなされていること。
(B)アセンブリ言語 CASL2 の理解が認められ、答えの導出に至る考察に相応の努力が認められること。
(C)アセンブリ言語 CASL2 の理解が認められること。

達成度評価（評価方法：合計100点）

試験：　　　　　 / 100
レポート：　　　 100 / 100
小テスト(中間テストなど含む): / 100
小レポート(中間レポートなどを含む): / 100
作品：　　　　　 / 100
ポートフォリオ： / 100
その他：

教科書・テキスト

LMS（WEB）上で配布します

参考図書・参考文献等

■内田智史、”アセンブラ入門 CASL2”、電子開発学園出版局
■城和貴、”コンピュータアーキテクチャ入門”、サイエンス社
■並木美太郎、”オペレーテイングシステム入門”、サイエンス社
■そのほか、CPU、OS、ディジタル回路など、関連する図書館の蔵書を複合的に参照

履修もしくは取得していなければいけない科目

プログラミング基礎の単位を取得済みであること

学習支援

質問は、LMSやメール等で逐次受付けます。レポートに対しては、適宜、改善点を提示します。

授業に関連する実務経験

企業に所属・大学での研究で、ソフトウェア開発の経験あり（C++, Java, Basic系、MASM）(小泉)

その他この科目を履修するために必要な条件

プログラミング言語 C などを通じて、メモリ・アドレスの理解を要する

コンピュータ・アーキテクチャ Computer architecture