コンピュータ アーキテクチュア

  藤木 文彦

  2016.12.19

CPUにはどのような命令があるか

キャッシュメモリは何のためにあるのか。

 プログラムやデータの先読み機能による高速化。
 プログラムの局所性、連続性
 普通、プログラムは連続的に実行される。 −> 次のプログラムを先読みしてキャッシュに入れておけば、早く実行できる。
 連続性が乱れる場合 <− 繰り返しループ、条件分岐等
              
 
(例)
float sum=0;
float max=100;
float aver; i<100; i++){
sum += i;
}    //   <− 分岐予測(1)
average = sum / max;
.....   (1)分岐予測のところに来たとき、次に実行されるのは、下の計算か、上に戻るか、どちらが可能性が高いか。
(課題)
 HTテクノロジーとは

 並列処理へ

(今後の課題)
プログラムの局所性と連続性とはなにか。

CPU高速化のための工夫

データの並びと連続性

メモリの転送の仕組み

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冬休みのレポート課題

 2017年1月10日 (火曜日だが、月曜振替授業を行う) 授業時に提出のこと。

以下の課題を紙のレポートとして作成し、上記授業日に持参、提出すること。
表紙は指定書式でなくて構わないので、学生番号、氏名を明記すること。
ワープロで作成しても良いし、手書きで作成しても良いが、必ず、レポート中に説明図面を入れること。(ただし図面など必要な場合はコピーを添付ないし貼り付けて良い。
(授業日に出席できなかった時は、理由を付記して、その後の授業日に持参すること。)

レポート課題

(1)2進数では、負の数をどのようにして表現しているのか。できるだけ図表をもちいて説明しなさい。

(2)「分岐予測」とは、どのような技術か。1から10000まで加えて出力するプログラムを例にとって、アルゴリズム(フローチャート)を描き、その技術について説明しなさい。(フローチャートの記号は、必ずしもJIS規格にのっとらなくても良いが、通常使用されているものを使用すること)

(3)「仮想メモリシステム」とは、どのようなシステムか。「物理メモリ」と「仮想メモリ」「CPU」の概念を描き、その対応関係を図示して、説明しなさい

以上3問。

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