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雑草魂エンジニアブログ

コンピュータアーキテクチャ

入出力と周辺装置

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 ようやく最後の章になった。 CPUは様々な周辺装置と情報やりとりをしながら処理を進めている。CPUと周辺装置の情報交換のやり方についてまとめていく。…

アウトオブオーダ処理

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 アウトオブオーダ処理とは インオーダ実行 / インオーダ完了 インオーダ実行 / アウトオブオーダ完了 アウトオブオーダ実行 / インオーダ完了 アウトオ…

並列処理(2)静的最適化

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 コンピューターの性能向上には、並列処理が必要不可欠である。前回に引き続き、静的最適化に関してまとめていく。静的最適化(static optimization)と…

並列処理(1)

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 コンピューターの性能向上には、並列処理が必要不可欠である。今回は並列処理に関してまとめていく。 命令レベル並列処理 並列処理パイプライン VLIW(…

仮想記憶(仮想メモリ)

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 前回は、キャッシュメモリに焦点を当てた。今回は、仮想記憶についてまとめていく。 仮想記憶(仮想メモリ)とは 仮想記憶の構成 ページテーブルによる…

記憶階層・キャッシュ

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 これまでパイプラインなどを通して制御の流れに着目してきた。今回は記憶装置であるメモリに焦点を当てる。 命令パイプラインとメモリ 記憶階層 局所性…

ビット演算

マイコンのレジスタ操作などをC/C++で行おうと思った場合には、ビット演算が必須となる。ビット演算は論理演算であることを理解していたものの、実際にどのように使うのか理解できていなかったので、今回備忘録として残しておく。 ビットとは ビット演算 AND…

パイプライン処理2

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 前回に引き続き、パイプラン処理についてまとめていく。今回は、データハザードと制御ハザードに対して、どのように対応すべきか確認する。 フォワーデ…

パイプライン処理1

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 これまで上記のような制御ブロック図で一つの命令がどのように実行されるかを考えてきた。今回は、複数の命令を少しずつずらして同時並行的に実行する…

アドレシング・エンディアン

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 アドレシング(addressing)とは、データや命令が格納されている場所(アドレス)を特定することである。典型的には、命令からメモリの番地(アドレス…

サブルーチン(関数、手続き)2

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 前回に引き続き、サブルーチン(関数、手続き)についてまとめていく。 サブルーチンが入れ子になっている場合 例題)再帰型手続のコンパイル 手続きフ…

サブルーチン(関数、手続き)1

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 今回は、サブルーチン(関数、手続き)の定義と呼出しの機能によって、プログラムに構造性とモジュール性を持たせる、サブルーチンを実現するための機…

命令セットアーキテクチャ

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 今回は、コンピュータの命令はどのように作られるのか、命令の作り方を確認していく。また、アセンブリ言語との対応関係も確認していく。 命令セット(…

レジスタファイル・命令・シーケンサ

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 P.17 主記憶装置を含む演算実行機構 前回は主記憶装置に焦点を当てたが、今回はレジスタ、制御信号群に焦点をあて整理をしてみる。 レジスタファイル …

メインメモリ(主記憶装置)RAM

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 P.17 主記憶装置を含む演算実行機構 レジスタ→ALU→レジスタのサイクルで計算ができるものの、大量のデータを処理するためには大量のレジスタが必要とな…

演算回路(2)ALU・レジスタ

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 P.13 コンピューターの演算サイクル コンピューターの演算サイクルをなんとなく理解できたが、この基礎をしっかり抑えておきたいと思い、自分なりにま…

演算回路(1)組合せ論理回路

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 P.13 コンピューターの演算サイクル コンピューターの演算サイクルをなんとなく理解できたが、この基礎をしっかり抑えておきたいと思い、自分なりにま…

浮動小数点

現在、CSの勉強のために、コンピュータアーキテクチャ (電子情報通信レクチャーシリーズ)を読んでいる。 P.5 32ビットの浮動小数点による実数の表現 この式で、実数が表せることに関して、即座に理解できなかったので、浮動小数点に関して、自分なりにまとめ…