コンピュータとプログラムを学ぶ

初めての方、初心者から上級者まで

コンピュータの仕組み(概要)

 

 

 概要

 

 基本的にコンピュータは次の3つで構成されます。

 

① 中央処理装置(CPU)

② 内部メモリ

③ 外部記憶装置

 

③の外部記憶装置は無くてもコンピュータは動作しますが、ほとんど機能的に役に立ちません。

 

中央処理装置(CPU)

 コンピュータの心臓部です。

内部メモリから取り出した(フェッチした)命令コードを処理します。

この命令コードを「インストラクション」と呼びます。

 

 CPUは、いくつもの種類があって、それぞれ命令コードと処理は各CPUで独自のものとなっています。

 そのため、CPUが異なれば同じプログラムでも動作しません。

 

 命令コード、あるいは命令コード群をマシン語と呼びます。

通常、プログラムは、マシン語と異なるプログラム言語で作成されます。

 CPUはプログラム言語を理解できないので、例えばコンパイル(翻訳)という方法でマシン語に変換(翻訳)します。

 

 つまり、プログラム言語は、CPUごとにコンパイルする必要があります。

 

*CPU以外にもOS(時にはブラウザなども含む)の仕様によって、コンパイルし直す必要もあります。

 

 例えば、身近な例として、スマホAndroidiOSではプログラムが同じでも、それぞれにコンパイルされたアプリが配信されています。

 

 

内部メモリ

 CPUと直結したメモリです。

CPUはこのメモリとしかデータのやりとりができません(CPUは、外部記憶装置に直接アクセス(やりとり)できません)。

 

 内部メモリには、マシン語やデータを保持しますが、通常コンピュータの電源を落とすとマシン語やデータは消去されてしまいます。

 

 それを防ぐために、パソコンのメーカーなどではROMという消えないメモリを搭載しています。

 ROMとは、読み込み専用のメモリです。

例えば、ROMはBIOSと呼ばれるメーカーやパソコンを動作させる初期の命令群やデータを持っています。

 

 通常使われるメモリはRAMと呼ばれ、読み書きができます。

そして、このRAMのサイズ(容量)が多いほど高性能である可能性が高くなります。

 可能性があるとは、ユーザがどのようなアプリケーションを使うかによって必要なサイズ(容量)が決定されることを意味します。

 使わないメモリのサイズを大きくしても余すだけで意味がありませんからね。

 

 しかし、サイズが足りないとパソコンなどの動作が極端に遅くなってしまいます。

パソコンが動かないという現象も起きます。

 理由は次のページを参照してください。

 

tsp371.hatenadiary.jp

 

外部記憶装置

 この記憶装置は通常、パソコンの電源を落としても保持しているデータは消去されません。

 

 代表的な外部記憶装置は、HDD(ハードディスク)やSSD(SDD)、DVDなどになります。