コンピュータはどのような構成になっているか

皆さんが使うコンピュータは, 大ざっぱにいって図のような構成になっています.

入出力装置

データを入力し出力するための装置です. これを通じて人がコンピュータとやり取りします. この講義では, 入力装置としてキーボードとマウスを使い, 出力装置はディスプレイを使います.

中央処理装置(CPU)

データの処理を実際に行うコンピュータの心臓部です (現在では, 演算装置と制御装置 が同じパッケージになっていることが多い). CPU の以下の 4 つのステップを電源の入っている限り繰 り返します.

1. 命令を主記憶から読み出す.
2. 命令を解読する.
3. その命令を実行する.
4. 割り込み(緊急を要する処理)の有無を調べ, あれば受け付ける.

記憶装置

データを処理のために蓄えておく場所です. 蓄えられている時間によって 1 次記憶装置 (主記憶装置, 電源を切れば記憶した内容が消える) と 2次記憶装置(補助記憶装置, 電源を切っても記憶した内容は消えない) に分類されます. 1次記憶装置(主記憶装置)には, 半導体メモリが主に使われ, 2次記憶装置(補助記憶装置)には磁気ディスク(ハードディスク) が使われることが多いのですが, 最近, 様子が変わってきました. 少し前までは, 2 次記憶装置は, 多くの場合「ディスク (Disk)」,「ドライブ (Drive)」, 「ディスクドライブ (Disk Drive)」と呼んでいましたが, 今では, 「ストレージ (Storage)」という言葉が使われつつあるようです. 電源を切ってもデータを保持し続けることができる, 大容量半導体装置が開発され, 市場に流通するようになったからです.

今のコンピュータの特徴付けは, だいたい次のようになります.

• 電子式: 半導体素子を使った電気的なスイッチを利用してる.
• ディジタル: 2 進法を用いた有限桁数の数で計算している.
• プログラム内蔵方式: プログラムを取り替える事が簡単.
• 逐次処理: 基本的なところでは 1 つ 1 つを順に処理しており, 多数の同時進行はできない.