computer_architecture

命令実行制御

• フェッチ

• デコード

• 実行

• 命令サイクル

命令サイクルの状態遷移制御

• 配線論理

• マイクロプログラム制御

  • マイクロ命令の形式

  • 2レベルマイクロプログラム制御方式

  • マイクロプログラムの応用

  • ファームウェア

記憶制御

入出力制御

• プログラム制御(直接制御)方式

  • メモリマップトI/O

  • I/OマップトI/O

• 間接制御方式

  • DMA

    • DMAコントローラ

    • DMAチャネル

  • I/Oチャネル

    • セレクタチャネル

    • マルチプレクサチャネル

先行制御

ビットスライスマイクロプロセッサ

同期式制御

逐次制御

デッドロック

マイクロアーキテクチャ

処理装置

• CPU

• 計算機

  • アナログ計算機

  • ハイブリッドコンピュータ

  • デジタル計算機

• 命令制御 制御方式を見よ

• 演算実行

  • レジスタ

  • オペランド

  • 算術演算

  • 剰余演算

  • 論理演算

  • スカラー演算

  • ベクトル演算

  • 算術論理演算器

• 記憶制御 記憶方式を見よ

• 入出力制御 制御方式を見よ

• システム操作

  • 操作卓

  • サービスプロセッサ

  • 初期化

  • 立ち上げ

• 命令実行時間

  • 平均命令実行時間

  • Mips

  • Mflops

• 処理能力

• 応答時間

命令の種類(外形)

• 命令形式

  • オペコード

  • オペランド

• 命令長

  • 固定長命令形式

  • 可変長命令形式

命令の種類(内容)

• データ転送

• 演算

• プログラム制御

• 入出力データ転送

• システム制御

• 入出力命令

• マルチメディア用命令)

アドレッシング

• アクセス単位

  • 語長

  • エンディアン

  • 整列

• オペランドの指定方法

  • 直接アドレス指定

  • 間接アドレス指定

  • 即値アドレス指定

• アドレス修飾

  • 相対アドレス指定

  • インデックスアドレス指定

  • ベースレジスタ指定

  • 変位

  • 実効アドレス

  • 自動増加アドレス

  • アドレッシング・モード

データ表現

レジスタ

• プログラムカウンタ

• 汎用レジスタ

• アキュムレータ

• ステータスレジスタ(フラグレジスタ)

• ベースレジスタ

• インデックスレジスタ

• 命令レジスタ

• 制御レジスタ

• メモリアドレスレジスタ

• memory buffer register

• write only

• プログラム・ステータス・ワード

• レジスタ・ウィンドウ

• レジスタファイル

• シフトレジスタ

割り込み

プロセッサ状態 (カーネル状態/特権状態/プロセッサ状態)

記憶保護

• 主記憶のアクセス保護

• ファイル保護

• 保護方式

  • • リミット方式

    • モード制御

    • アクセス制御

    • リング保護。

命令セット

数値データ

• 固定小数点

  • 絶対値表示

  • 1の補数

  • 2の補数

  • ゲタはき

• 浮動小数点

  • 仮数

  • 基数

  • 指数

  • 正規化

• 10進数の表現

  • 2進化10進コード

  • グレイコード

• 実数表示体系

  • 複素数の表現

  • あふれ

文字データ

• バイト

• 文字の種類

• 文字コード

  • ISOコード

  • ASCIIコード

  • EBCDICコード

  • JISコード

  • 漢字JISコード

  • EUCコード

  • UNICODE

画像データ

論理データ

要因別

• 外部割り込み

• 内部割り込み（下を参照）

• ハードウェアエラー

マスク別

• マスク可能

• マスク不可能

割り込みの手順

• 受け付けと許可

  • 割り込みマスク

  • 割り込みレベル

  • 割り込み優先順位

• 状態の退避

• サービスルーチンへの分岐

  • 割り込みベクタ

• 復帰

多重レベル割り込み

IRQ

内部割り込み

• トラップ

  • OSサービス要求

  • トレース

  • ブレイクポイント

• 例外

  • 演算オーバーフロー

  • ページフォルト

  • アドレスエラー

  • メモリ保護違反

  • 未定義命令実行

コンカレント ［表示］

• 並列アルゴリズム

• 並列プログラミング言語

• 分散コンピューティング

  • 応用

    • 分散データ記憶

    • ファイル共有ネットワーク

    • grid computing

    • Massively multiplayer online games

    • virtual reality communities

  • 分散アルゴリズム

  • 分散アーキテクチャ

  • 分散コンピューティングの問題

    • 並列制御

    • データの同期

• プロセス間通信

• プロセス

• スケジューリング

• 並列処理

アーキテクチャの種類 ［open/close］

• 代表的アーキテクチャ

  • ノイマン型コンピュータ Von Neumann アーキテクチャ

    • Von Neumann シンドローム

  • ハーバードアーキテクチャ

• アドバンストアーキテクチャ

  • 非ノイマン型計算機

  • パイプライン処理

  • 並列処理

  • ソフトウェア指向アーキテクチャ

    • セマンティックギャップ

    • タグアーキテクチャ

    • データベースマシン

    • ディスプレイプロセッサ

    • 人工知能マシン

    • 高級言語マシン

  • ダイナミック・アーキテクチャ

    • ダイナミックマイクロプログラミング

    • アーキテクチャ・チューニング

  • フォールトトレラント計算機 フォールト・トレラント・システム

    • バックアップ

    • データの同期

    • 誤り検出と訂正

    • RAID

    • uninterruptible power supply

コンピュータの演算

• 任意の精度のアルゴリズム

• データ単位

分散アーキテクチャ

• クライアント

• クラウド・コンピューティング

• クラスタ・コンピューティング

• ディスクレス・ワークステーション

• Grid computing

• プロセス間通信

• ミドルウェア

• マルチエージェント・システム

• Peer-to-peer コンピューティング

• サーバ

• ユビキタス・コンピューティング

• Web OS

• Web サーバ

命令処理

• GPGPU

• 機械語

ネットワーク・アーキテクチャ

• ネットワーク・アドレッシング

• 分散アーキテクチャ

• インターフェイス

  • コネクタ

  • ユーザ・インターフェイス

• インターネット・アーキテクチャ

• ネットワーク・プロトコル (

• ネットワーク・トポロジー

バイトアドレス

マイクロアーキテクチャ

オープンアーキテクチャ

リファレンスモデル

分岐予測、分岐遅延スロット、投機実行

アーキテクチャの階層

• 高水準言語レベルアーキテクチャ

• 命令セットアーキテクチャ

• マイクロアーキテクチャ

5大機能

データ表現