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コンピュータの仕組み

予定

  1. 921コンピュータはどうして動くのか

  2. 928コンピュータの歴史

  3. 105n進数

  4. 1012整数の内部表現・実数の内部表現

  5. 1019中間試験

  6. 1026アドレス方式

  7. 112学園祭

  8. 119アドレス方式

  9. 1116BSVCのインストール

  10. 1123勤労感謝の日

  11. 1130四則演算、シフト命令

  12. 127分岐命令

  13. 1214サブルーチン

  14. 1221プログラミング

  15. 1228正月休み

  16. 14正月休み

  17. 111プログラミング

  18. 118まとめ

    数の表し方

    コンピュータの内部での表現

    中間試験

    最初のコンピュータ

    1. バベッジ(Babbage)1823 年着手、稼動にいたらず

    2. 1991 年ロンドン科学博物館が完成させる

    3. 図1図2

    ENIAC(1946)

    (1946)
    1. 最初のコンピュータ

      1. 弾道計算用

      2. プログラムの変更は配線替

      3. 図1図2

      4. 真空管18,800 本使用

    EDSAC(1949)

    (1949)
    1. 最初のフォンノイマン型コンピュータ

      1. 遅延線メモリを使用

    汎用コンピュータ(1960 代)

    (1960)
    1. IBM360

    パーソナル・コンピュータ

    1. ゼロックス Alto

      RISC

      1. John Cocke's IBM Honors and Awards

        1. 1992  Hierarchical Memory System for RISC - Corporate Patent Portfolio Award (with N. Kreitzer and G. Radin)

        2. 1990  John E. Bertram Award for Sustained Excellence

        3. 1986  Logic Simulation Machine (LSM) - Corporate Outstanding Award

        4. 1982  Low Mass Actuator - Outstanding Innovation Award

        5. 1979  System Architecture Concepts of the 801 Minicomputer System - Corporate Outstanding Award

        6. 1972  IBM Fellow (a rank recognizing sustained outstanding contributions)

        7. 1968  Algorithms for Generation Highly Efficient Code - Corporate Award (with E. Lowry, F. Allen, J. Beatty)

      コンピュータの歴史

      1. コンピュータの世界を作った人たち

        1. http://www.chienowa.co.jp/index.html

      2. コンピュータの歴史

        1. http://ei.cs.vt.edu/~history/index.html

      3. 写真によるコンピュータの歴史

        1. http://www.crowl.org/Lawrence/history/

      インターネット関連

      1. WWW ティム・バーナーズ= リー

      2. イーサネット ロバート・メトカルフェ

      3. Java ジェームス・ゴスリン

      インターネットの仕組み

      1. 総務省

        1. 国民のための情報セキュリティーサイト

          1. インターネットの仕組み

          2. 電子メールの仕組み

          3. ホームページの仕組み

          4. ショッピングサイトの仕組み

          5. 電子掲示板の仕組み

          6. メーリングリストの仕組み

          7. ネットオークションの仕組み

          8. チャットの仕組み

          9. 暗号化の仕組み

          10. SSLの仕組み

          11. ファイアウォールの仕組み

          12. Cookieの仕組み

          13. 無線LANの仕組み

          14. セキュリティホールとは?

      コンピュータの構成

      1. IBM Computer Museum( 超入門)

        1. http://www-6.ibm.com/jp/event/museum/shikumi/shikumi.html

        2. ハードウェアの仕組み

        3. ソフトウェアの仕組み

      コンピュータはどうして動くのか

      1. 8 ビットマイコンZ80で動きの概略を知る

        1. アセンブラから実行まで

        2. Z80のアセンブラとシミュレータの入手先

          1. Z80 SIMULATOR IDE ( 有料$15)

          2. Z80 シミュレータ

      プロセッサの構成

      命令の実行

      1. 命令フェッチ

        1. 命令のコードをメモリから読込む

      2. 命令解読

        1. 読込んだ命令のコードを解析する

      3. データフェッチ

        1. データをレジスタやメモリより読込む

      4. 実行

        1. CPU内部の演算ユニットで読込んだデータを入力として命令を実行し、その結果をレジスタやメモリに書込む

      5. プログラムカウンタの更新

        1. 次の命令をフェッチしてくるメモリのアドレスをアドレスレジスタに書込む

      BSVCのダウンロード

      BSVC
      1. http://www.redlinelabs.com/bsvc/download.html より以下をダウンロード

        1. BSVC Version 2.1 for Windows distribution (requires Tcl 8.0)

        2. Tcl 8.0 for Windows (required for Windows version)

      BSVCのインストール

      BSVC
      1. 次の順番でインストールする

        1. tcl803.exe

        2. bsvc-2.1-win32.exe

        3. BSVC-Setup/setup.exe

      BSVCのサンプル

      BSVC
      1. BSVCをロードしたディレクトリの下(C:\Program Files\BSVC\Samples\sim68000)に例があるので実行する。

        1. example.68   総和 (simple.setup$2000 実行)

        2. simple.setup   RAM チップのみ

      68kasmのダウンロード

      68kasm
      1. 68kasm.exeを次のホームページよりダウンロードする。

        1. http://cds.unina.it/~fadini/download/CalcolatoriElettronici_I/Software

      68kasmの実行

      68kasm

      入力ファイルの例

      出力ファイルの例

      アドレス方式

      アドレス方式課題

      1. 機械語で書きなさい。

        1. 即値修飾を用いて、データレジスタ1にワードデータ20016を格納する。

        2. 即値修飾を用いて、アドレスレジスタ2にロングワードデータ10016を格納する。

        3. アドレスレジスタ2が示している番地に、データレジスタに格納されているワードデータを格納する。

        4. 絶対アドレス修飾を用いて、10216番地にワードデータ30016を格納する。

        5. 後増分アドレスレジスタ間接修飾を用いて、10016と10216番地のワードデータを20016と20216番地に格納する。

        6. アドレスレジスタ間接相対修飾を用いて、10016番地のワードデータをアドレスレジスタ2が示す番地から4016を引いた番地に格納する。

      命令