2025年度前期コンピュータアーキテクチャ２

曜日・時限 火曜日１時限 期別 前期 週時間数 2
ナンバリング HT230602
開講学科等 総合情報学部-情報学科
教員名 松居　和寛
松居　和寛
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e6%9d%be%e5%b1%85%e3%80%80%e5%92%8c%e5%af%9b

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目的

コンピュータアーキテクチャは、オペレーティングシステムといったコンピュータのソフトウエアはもちろん、論理設計学などコンピュータのハードウエアにも密接に関係しており、コンピュータを理解するためには必要不可欠である。本講義では、まず、基本的なCPUアーキテクチャや並列コンピュータとして、マルチコアプロセッサ、SIMDやMIMD、グリッドコンピューティングなどを学習する。次に、メモリ階層、メモリ素子、キャッシュ、メインメモリ、補助メモリ、仮想記憶など、メモリアーキテクチャについて学習する。さらに、バス、入出力制御・入出力割り込みなど種々の入出力アーキテクチャについて学習する。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A ガイダンス、プロセッサ 事前学修 シラバスを読み授業目的と概要を理解しておくとともに、Moodleに授業資料をアップロードしておくのでそれを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。（2時間）。
2 A 並列処理 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。（2時間）。
3 A メモリ１ 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(2時間)
4 A メモリ２ 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
5 A メモリ３ 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
6 C 学習到達度中間確認 事前学修 前回までの授業資料内容を復習しておくこと。(2時間以上)
事後学修 出題された小テストのやり残しを復習して，理解しておくこと。(2時間以上)
7 A 仮想化 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
8 A 入出力 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
9 A バス 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
10 A 割り込み 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
11 A バッファ 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
12 A 具体的事例紹介 事前学修 Moodleに授業資料をアップロードしておくので、それを事前に読み十分予習しておくこと。(2時間)
事後学修 当日の授業内容を確認しておくこと。特に授業中に出題された課題のやり残しを解いておくこと。(3時間)
13 C 学習到達度最終確認 事前学修 前回までの授業資料内容を復習しておくこと。(2時間以上)
事後学修 出題された小テストのやり残しを復習して，理解すること。(2時間以上)

授業形式記号

  • A:一斉授業（通常の講義）
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業　連携型学習
  • I:その他

到達目標

科目に関連するディプロマポリシー項目
〇2024年度以降の入学生
　下記リンク先のカリキュラム・マップを参照.
　URL: https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/isa/cs/

〇2023年度以前の入学生
＜修得する資質・能力(ディプロマポリシー)＞
- 知識・理解力、応用力【DP-T-1-1】

<授業目標>[JABEE学習･教育目標:C,E]
(1)基本的なCPUアーキテクチャや並列コンピュータ[JABEE項目番号:C13, C14]
マルチコアプロセッサ、SIMDやMIMD、グリッドコンピューティングを知っている。
(2)メモリアーキテクチャとは[JABEE項目番号:C11]
メモリ階層、メモリ素子、キャッシュ、メインメモリ、補助記憶装置、仮想記憶方式を知っている。
(3)入出力アーキテクチャとは[JABEE項目番号:C12]
入出力機器・入出力インターフェース、入出力制御・入出力割り込みを知っている。
(4)コンピュータ上での数，文字数のデータ表現を理解している[JABEE項目番号:C9]

先修が望まれる科目：コンピュータアーキテクチャ１
関連科目：オペレーティングシステム、論理設計学、論理設計学演習など

<評価基準>以下の評価項目(a)～(i)の配点に従い、100点満点で60点以上を合格とする．前半到達度確認小テストと後半到達度確認小テストより基本的に評価するが、授業中と授業後の練習問題小テストの得点をそれに付加することもある。期末試験は実施しない。最後に、4回以上の欠席、および前半小テストまたは後半小テストの未受験はE評価（未受験）とする。

評価項目（対応する授業項目）[配点]…評価内容
(a)CPU・並列アーキテクチャ(1)[20]…マルチコアプロセッサ、SIMDやMIMD、グリッドコンピューティングなどを知っている。
(b)メモリ(2)[20]…メモリアーキテクチャについて知っている。
(c)仮想記憶(3)[20]…仮想記憶、ページング方式、ページ置き換え方式、セグメント方式などを知っている。
(d)割り込み(4)[20]...ポーリング、割り込みなどを知っている。
(e)入出力機器・入出力インターフェース(5)[20]…各種の入出力機器やインターフェースを知っている。

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 0%
小テスト、小論文 100% 100% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 0%
授業での姿勢（ノート、質疑など） 0%
作品、パフォーマンス（実技、実演） 0%
その他1(具体的に： 0%
その他2(具体的に： 0%
100% 100% 0% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

参考書：コンピュータアーキテクチャのエッセンス[第2版]、翔泳社、ISBN978-4-7981-6793-0

オフィスアワー

時間：水曜日 13:10～13:55
場所：11-504
学内外の用務のため、オフィスアワーでも教員が教員室に不在の可能性があるため、事前にメール等でアポイントを取ること。

その他

欠席回数が４回以上で不合格(未受験：E評価)になるので注意すること。
適時小テストを実施して，中間/期末到達度確認小テストと合わせて評価する。

実務経験のある教員による授業科目

担当教員は、医療機器メーカーでの医療機器開発(主にソフトウェア)および品質保証の実務経験を活かし、ソフトウエア開発における実務事例を取り入れ、実践的に指導する。
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