理工学部Faculty of Science and Engineering
COT200XE（計算基盤 / Computing technologies 200）計算機アーキテクチャ演習Exercises in computer architecture
和田 幸一Koichi WADA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H6011 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 月3/Mon.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
応用情報工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
In this exercise, students solve the problems to understand the contents in every lecture of 'Computer Architecture,' and also understand the basic structures of programs.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
科目「計算機アーキテクチャ」での毎回の講義内容に沿った演習課題を実際に解くことによって、計算機アーキテクチャの理解を確実なものにすると共に，プログラムの基本構造の理解を深める．
到達目標Goal
計算機アーキテクチャに関する毎回の講義内容に関する各課題を解くことによって，計算機アーキテクチャの各項目を説明できる．また，アセンブリ言語でのプログラミングが行えるようになるとともに，プログラムの基本構造に関する説明ができるようになる．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
オンラインでの開講となった場合，オンライン授業の方法や各回の授業計画の変更，成績評価方法の変更などについては，学習支援システムでその都度提示する．
課題等の提出，フィードバックは学習支援システムを通じて行う予定です．
科目「計算機アーキテクチャ」の講義で学習した項目を講義の進行に合わせて演習する。演習課題はレポートとして提出するとともに，解答例に基づいて自己採点をし，再提出することにより，より理解を深める．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回：オリエンテーション，データの表現
演習の概要、評価法など
10進数，2進数，N進数の変換
第2回：負数の表現
符号絶対値表現，補数表現，嵩上げ表現など
第3回：加減算器など
論理関数，加減算器の構成
第4回：ALUの構成
ALUの動作確認，オーバーフローの検出など
第5回：浮動小数点表示
浮動小数点表示，オーバーフロー，エラー検出など
第6回：CPUの動作原理と機械語
バスの構成，CPUの構成要素など
第7回：第1回から第6回までの復習
中間テスト問題の解き直し
第8回：パイプライン
パイプライン処理，投機実行など
第9回：基本命令セット１
命令の実行，機械語の理解など
第10回：基本命令セット２
分岐命令とプログラムカウンタ，アセンブリプログラミングなど
第11回：機械語命令形式と機械語の実行
アドレッシングモード，サブルーチン呼び出しなど
第12回：割り込み
割り込みの原理など
第13回：メモリ
キャッシュの原理など
第14回：マルチコア/プロセッ
サとネットワーク
並列処理，ネットワークトポロジなど
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】本演習は講議「計算機アーキテクチャ」と同日に行なわれるので，その日の講議内容で不明点がある場合はそれが解消できるまで自力で問題を解くこと．その日に課題が完成しない場合は，次回までに必ず自力で完成させておくこと．解答例が演習日の翌週始めにウエブ上に掲載されるので参考にすること．
テキスト（教科書）Textbooks
使用しない
参考書References
「計算機アーキテクチャ」の授業と同じ参考書を使用．
成績評価の方法と基準Grading criteria
オンラインでの開講となった場合，成績評価の方法と基準も変更する場合がある．
その場合の具体的な方法と基準は，担当教員が学習支援システムで提示する．
通常の評価基準
(1) 毎回出題される演習問題に対するプログラムの提出回数および内容によって評価する．
(2) 本科目において設定する達成目標を60％以上達成している場合に合格とする．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
演習時間を効率的に使うために，演習問題のうちのいくつかを時間内に提出することとする．
その他の重要事項Others
担当教員から，学習支援システムを通じた連絡がないか，日ごろから確認をよくするようにしてください．