山口大学教務システム - 3261420590-計算機工学特論

開講年度	開講学部等
2025	大学院創成科学研究科（博士前期）
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期前半	月5～6	講義	2.0
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
3261420590	計算機工学特論[Advanced Computer Systems]			日本語	1
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
福士将[FUKUSHI Masaru]					ー
担当教員[ローマ字表記]
福士将　[FUKUSHI Masaru], 水上嘉樹　[MIZUKAMI Yoshiki]
特定科目区分		対象学生		対象年次
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

計算機が登場して以来、計算処理の高速化を目指してアーキテクチャの改良が重ねられてきた。本授業では、計算機の主要な構成要素であるプロセッサとメモリに焦点を当て、高速化の基礎となるパイプライン処理、キャッシュ、仮想記憶について学ぶ。さらに、C言語を用いたプログラミング演習を通じて、ハードウェアとソフトウェアの関連性について理解する。

授業の到達目標


・計算機の高速化の基礎となるパイプライン、キャッシュ、仮想記憶について、それらの動作原理、性能の改善方法、各種問題の解決方法を説明できる。・プログラムの実行とプロセッサ・メモリの動作の対応を把握でき、プロセッサやプログラム開発に知識を応用できる。

授業計画

【全体】

基礎知識として、プロセッサの性能とコスト要因、シングルサイクルの命令実行方式を学び、次に高速化の基礎となるパイプライン、キャッシュ、仮想記憶を学ぶ。最後に、C言語を用いたプログラミング演習を通じて、ハードウェアとソフトウェアの関連性を学ぶ。

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	性能とコスト	計算機の基本構成を概観し、性能指標とコスト要因について解説する。	授業計画に沿った準備学習と配布資料を基にした復習を行う。（学修時間の目安: 4時間以上）

第2回

データパスと制御

命令セットアーキテクチャと命令実行方式について解説する。