機械語序論 (情報学類、平成17年度、3学期 、火曜日 1, 2時限)

• 担当： 佐藤 三久、 朴 泰祐
• 内容:(便覧掲載概要)
  機械語によるプログラム作成を実際のマシン上で実習しながら、計算機の構成 を命令セットアーキテクチャレベルで説明する。命令実行の仕組み、演算命令、 制御命令、アドレッシング、入出力、割り込みなどを含む。
• 機械語の命令セットアーキテクチャは、アーキテクチャ、コンパイラ、オペレー ティングシステム等と深い関係がある。「機械語序論」では、PCで広く使われ ているx86アーキテクチャをベースにして、機械語の命令セットアーキテクチャ について説明し、実際の計算機がどのようにしてプログラムを実行するのかを 理解する。また、Ｃ言語によるプログラムと機械語によるプログラムの関係に ついても理解する。
• 学習目標：
  1. 計算機におけるプログラムの動作原理と機械語の命令セットについて理解する。
  2. 簡単なアセンブリ言語によるプログラミングができるようになる。
  3. 言語コンパイラ(Cコンパイラ)から出力されるオブジェクトコードについ て理解する。

お知らせ：

• 中間試験模範解答を掲載しました。
• 講義資料(佐藤分)を掲載しました。
• 前半は、佐藤が担当です。
• 初回は、1,2時限とも講義です。
• 1月17日は休講
• 1月24日の2時限目は 中間試験 をやります。

この講義はコンピュータとアセンブリ言語のプログラミングについての基本的 な知識を身につけることが目標です。ほとんどのプログラムは、Cを初めとす るプログラミング言語を使って書かれていますので、アセンブリ言語すなわち 機械語を直接プログラミングする機会は少なくなっていますが、コンピュータ がどのようにして動作しているかを理解するにはアセンブリ言語を理解するこ とは重要です。

対象マシンとしては、皆さんが演習室で つかっているマシンのプロセッサx86を使います。このマシンのアーキテクチャ は必ずしも、初心者がアーキテクチャを学習するのに適しているアーキテクチャ とはいえませんが、「生の」マシンを体験してもらうために、x86のプロ セッサを対象にしていきます。

この講義は、以下のような内容・順番で進めます。(前半：佐藤、後半：朴)

• 第１週(12/6, 担当 佐藤)：計算機のしくみと機械語について(演習なし)
• 第２週(12/13, 担当 佐藤)：x86アセンブリ言語と基本的な命令
• 第３週(12/20, 担当 佐藤)： 演算命令(その２)
• 第４週(1/10, 担当 佐藤)：アドレッシングモードと条件分岐
• 1月17日は休講
• 第５週(1/24, 担当 佐藤)：演算命令(その３)、関数呼び出し(その１)
• 1月24日の2時限目は 中間試験
• 第６週(1/31, 担当 朴)：関数呼び出しについて(その２)、呼び出し規 則等について
• 第７週(2/7, 担当 朴) : C言語とのインタフェース,Cコンパイラから のオブジェクトコードの解説
• 第８週(2/14, 担当 朴)：各種語長の演算命令と浮動小数点演算
• 2月21日は、24日の振替
• 第９週(2/28, 担当 朴)： x86以外のISA
• 期末試験(3/7)

演習課題の提出、試験、資料について：

• ２週目以降は、1時限目 講義 2時限目演習という形で進めます。
• 課題の提出は、電子メールにて

   kikaigohpcs.cs.tsukuba.ac.jp
  

  宛に、subjectを

   
      kikaigo-kadai 課題番号
  

  の形式で、提出すること。subjectがこの形式でない場合には、無視される可 能性があるので注意すること。
• メールでの提出はcoinsの計算機で行うこと。
• 演習の〆切は、１週間後の演習の時間まで、 とします。
• 成績は、 出席、演習の提出、中間試験、期末試験 にて、評価します。
• 必要な資料については、随時、講義の際に配付します。
  • 前半の講義(佐藤担当)の情報については:

    
    http://www.hpcs.cs.tsukuba.ac.jp/~msato/lecture-note/kikaigo2005/contents.html
    

• 後半の講義(朴担当)の情報については:

  
  http://www.hpcs.cs.tsukuba.ac.jp/~taisuke/kikaigo2005/
  

• E-mailでの質問は、kikaigohpcs.cs.tsukuba.ac.jpもしくは、 {msato,taisuke}cs.tsukuba.ac.jpまで。