1.1.コンピューターの5大構成要素


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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。

コンピューターの仕事

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。

①テーブルを見たら
→②ハガキが載っていたので
→③手に取った

これをコンピュータに例えると、
①映像が入力される
→②映像を演算処理。記憶を参照し、「ハガキ」と判明
→③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。


各要素を実行している装置

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、 CentralProcessingUnit 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。

CPU
e-WordsによるCPUの解説です。
e-Words

各装置の関係
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、 制御装置演算装置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記憶装置(メモリ・ハードディスク)
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、 入力装置代表格・キーボード
出力装置代表格・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。

記憶装置の分類

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ハードディスク
光で記録してくおくものには、 CDDVD があります。
これらは 外部記憶装置 とも呼ばれます。

RAM
用語辞典の解説です。外部記憶装置
フロッピーが少なくなってきましたね。
e-Words

OS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。

制御・演算装置
CPU
メモリー
ハードディスク

パソコンの内部の各装置
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
CD-ROMドライブ
CPU
フロッピーディスクドライブ
メモリー
ハードディスクドライブ

マザーボード
CD-ROMドライブ
CPU
フロッピーディスクドライブ
メモリー
ハードディスクドライブ
これに キーボードディスプレイ・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。
ツールボックス

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