コンピュータはどのような構成になっているか

そもそもコンピュータは, 大規模な計算を自動化する目的で開発されました. 現在でも, そのような利用方法は普通に行われておりますが, 時代の変遷とともに, いわゆる「情報処理」と呼ばれる利用形態の方が重視されています. この講義では, この講義ではその中でも情報の受渡しと共有と言う側面を中心に 講義をします.

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ものです. コンピュータの心臓部です. 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） と 2次記憶装置(補助記憶装置)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, フロッピーディスク)が使われることが多いですが, 必ずしもこの通りに使い分けられているとは限りません.

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, 同時進行はできない.