コンピューターは、何をしているのか。また、何が出来るのか。
これを理解するには、コンピューターを構成する要素について知る必要があります。
コンピューターが必ず持っている、5つの要素を紹介します。
これはつまり、コンピューターが行っている仕事と言い換える事が出来ます。
・制御 ----- 各装置を制御。人間で言えば神経に相当します。
・演算 ----- データを処理。 人間では脳に相当します。
・記憶 ----- データを保存。 これも人間では脳になります。
・入力 ----- データを受けつける部分。人間では目や耳になります。
・出力 ----- データや処理の結果を外に出す部分。
人間では口や手足等になります。
これらは コンピューターの5大要素と呼ばれます。
5大要素を人間の器官に例えたのは、
コンピューターは人間を真似て作られたからです。
次に、実際の人間の行動を例に出します。
@テーブルを見たら
→Aハガキが載っていたので
→B手に取った
これをコンピュータに例えると、
@映像が入力される
→A映像を演算処理。記憶を参照し、「ハガキ」と判明
→B出力装置を制御しつかむ
このようになります。
この5大要素は、コンピューターになくてはならないものであり、
企業の巨大なコンピューターも家庭のPCも、必ず持っています。
また、この5大要素は、コンピューターが常に行っている仕事になります。
私達がインターネットを見たり、メールを読んだり、ゲームをしたりしている時も、
コンピューターは 休む間も無く 制御・演算・記憶・入力・出力を繰り返していると言えます。
次に、これらの要素を実現している、
実際の装置名を挙げます。
・制御装置 ----- 各装置を制御。パソコンは CPU(*) というものが行っています。
・演算装置 ----- データを処理。 これもパソコンでは CPU が行います。
・記憶装置 ----- データを保存。 メモリー・ハードディスクになります。
・入力装置 ----- データを受けつける部分。キーボード・マウスになります。
・出力装置 ----- データや処理の結果を外に出す部分。ディスプレイ・プリンタ等
(*) CPUというのは、Central Processing Unit の略で、
中央処理演算装置と訳されます。
有名なものに Intel ペンティアムなどがあります。
マウスを動かすと、画面のマウスポインタが移動します。
これはマウスから送られた移動量のデータを計算して処理し、
画面のデータを書き換えてディスプレイに送っているからです。
各装置がどのような関係で成り立っているのか、イメージ図を載せます。
ちょっと わかりにくいですね。
そこで、制御装置と演算装置は CPUという1つの装置が行っているので、
一緒にまとめてしまいます。
そして CPU と 記憶装置 (メモリ・ハードディスク) は
パソコン本体の中にあるので、それらを囲ってみます。
さらに、入力装置の代表格・キーボード、
出力装置の代表格・ディスプレイにそれぞれ置き換えてみます。
実際のパソコンの様子に かなり近づいたのではないでしょうか。
イメージ図は 関係を表しているだけなので、
実際の装置の大きさとは関係ありません。
上の図で、なんとなく
「パソコンの中は こんなふうになってるのかなぁ」
という位の イメージだけでも持って頂けたらと思います。
上図では、関係をイメージして頂くために 記憶装置を一つにまとめていますが、
実際には 主記憶装置と補助記憶装置の2つに分かれます。
主記憶装置は、CPUが直接読み書きできるデータが置かれます。
これは メイン・メモリーと呼ばれ、電気的にデータを記録するので 高速です。
しかし、電気で記録しているので、電源を切るとデータが消えてしまいます。
メモリー、RAMとも呼ばれます。
補助記憶装置は、電源を切ってもデータが保持できるよう記録しておく装置で、
主に磁気や光で記録を行います。
磁気で記録しておくものには、フロッピーディスクやハードディスク、
光で記録してくおくものには、CDやDVDがあります。
これらは 外部記憶装置とも呼ばれます。
OSやアプリケーションなどの各プログラムは、電源を切っても消えないように
普段は 補助記憶装置(ハードディスク)に格納されていますが、
電源を入れると 主記憶装置(メモリー)に読み込まれ、CPUによってデータの処理が行われます。
では、実際のパソコンの中の様子を紹介します。
図では、パソコンのフタを外して 横から見た様子になっています。(配置やサイズは例です)
CPUとメモリーは、マザーボードという基盤の上に装着されます。
マザーボード
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CD-ROMドライブ
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CPU
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ハードーディスクドライブ
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メモリー
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これにキーボードやディスプレイ・マウスなどが加われば、一般的なパソコンの形の出来上がりです。
パソコンの中の様子は、あまり見る機会がないかも知れませんが、
これらの装置によって 制御・演算・記憶・入力・出力 が常に行われています。
私達がメールやインターネットをしている間にも、
「パソコンの中ではこんな部品が動作してるんだろうな〜」 なんてイメージしてみると、
各装置の仕事内容が理解しやすいかも知れませんね☆