計算機システム概論

計算機システムは現代の情報化社会の基盤となっています。本講義では、計算機システムについて、様々な側面から、それがどのように構成されているか、それを設計・利用する上で理解しなければならない基本原理は何か、ということを学びます。
具体的に扱うトピックは以下の通りです。
1. 計算機アーキテクチャと高速化技術
2. Operating System
3. データベースシステム
4. プログラミング言語
5. 分散・並列処理
6. セキュリティ
7. ソフトウェア工学

MIMA Search

授業計画

1. 計算機アーキテクチャと高速化技術 - 計算機アーキテクチャとは - フォンノイマン型計算機の構造 - 計算機の中でのデータの表現 - CPUの構造 - ムーアの法則とフォンノイマンボトルネック - 高速化の基本 - スループットとレイテンシ - キャッシュ - パイプライニング 2. Operating System - なぜOSが必要か - コンピュータの仮想化 - プロセス管理 - 仮想メモリ - 割り込み 3. データベースシステム - 何故データベースが必要か - 関係データモデルとSQL - クエリ実行計画 - 正規形と一貫性 - 障害回復 4. プログラミング言語 - 構文と意味 - 様々なプログラミングモデル - コンパイラの概要 5. 分散・並列処理 - スケーラビリティ・アンリライアビィティ・レイテンシ - 階層的分散 - インターネットとウェブサービスでの分散処理 - 並列処理の必要性 - 命令レベル並列性 - メモリ階層性とメモリバンド幅 - アムダールの法則 - 競合状態 6. セキュリティ - セキュリティの基本 - セキュリティへの脅威と対策の分類 - ネットワークにまつわるセキュリティ 7. ソフトウェア工学 - 現代のソフトウェアの構造 - 要求・仕様・設計・実装・運用・保守 - ウォーターフォールとアジャイル