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第一回講座　−パソコンって？−＃１

◎パソコンのしくみ！？＃１

先ずパソコンの機能は大きく５つに分けることができるんですね。
パソコンは、その各々の機能を実現するための装置の組合せで構成されているのですよ。
パソコンの５大機能と、それを実現する装置は下記表の通りでございます。

※　演算機能と制御機能を中央処理装置（CPU：Central　Processing Unit）という一つの装置で実現していますよ。
　　簡単な話し、ＣＰＵの中に演算装置と制御装置がセットで入ってるって事なのよ

・演算および制御　機能

　演算機能は、制御装置の指示と記憶装置に記憶されているデータをもとに様々な演算を行う機能なのです。
　むかぁ〜し昔、「電子計算機」なんてＰＣが呼ばれていたころから、大きな特長とされていた機能なんですって。

　制御機能は、ＰＣ各装置の動作を正常保持する為に、動作を制御（操作・調節・管理）する機能なのです。
　ＰＣ内部で動作中のプログラムから命令を一つずつ取り出し、その命令に従い他の装置に動作の指示、制御をします。

てなわけで、演算および制御機能は中央演算処理装置で行っているので、中央演算装置のお話をしましょう。

・中央演算処理装置（ＣＰＵ）

ＰＣの中で、各装置の制御やデータの計算・加工を行なう中枢部分なのっであるっ。
メインメモリに記憶されたプログラムを実行する装置で、入力装置や記憶装置からデータを受け取り、演算・加工した上で、
出力装置や記憶装置に出力するのであるっ。

パソコンではCPUの機能を一つのチップに集積されたマイクロプロセッサが利用されていますです。
１回の命令で同時に処理できるデータの量によって８ビット、１６ビット、３２ビット、６４ビットなどの種類があり、
値が大きいものほど高性能なんですねぇ。

また、同じビット数でも、１秒間に実行できる命令の回数「Hz」や、FSB（ Front Side Bus）と呼ばれるプロセッサとメモリ・コントローラ・ハブ（MCH）など
他の主要コンポーネントを結ぶデータ伝走路が一度に運べるデータの量「ビット」、バスが１秒間に行える転送の回数「Hz」などに違いがあり、
これらの値が大きいものほど高性能になりますね。
細かく言うと、１命令を行なうのに要するクロック数や同時に実行できる命令数などの違いにも影響されるのであるっ。

・ＣＰＵの動作周波数（GHzギガヘルツ、MHzメガヘルツ）

プロセッサの内部クロックの速度のことで、プロセッサがどれだけ高速にデータを処理できるかを表すものなんです。
一般的に、動作周波数はGHz（１GHz は1秒間に１０億回のパルスで動作）で表されていますよ。　１０億回！？想像つかないわ・・・・・

・キャッシュ（Ｌ１キャッシュやＬ２キャッシュや１次キャッシュや２次キャッシュ・・・はぁはぁ・・・ＣＰＵの性能についてのキャッシュ説明です）

頻繁にアクセスしたデータや最近アクセスしたデータを一時的に保存しておく領域のことですわ。
データをキャッシュに格納することでＰＣの動作が高速化しちゃいます。
キャッシュサイズはMB メガバイト　または　KBキロバイト で〜す。

・制御装置についてですわ
　制御装置とは、コンピュータの装置（入力、出力、記憶、演算〉　の全般的な制御を行います。
　ＰＣ内で電気信号が流れる際の交通整理の役割を担うと同時に、プログラムに記述された通りに仕事を進める装置です。

　主記憶装置の制御をしちゃいます
　主記憶装置に記憶されているプログラムから命令を一つずつ取り出して解読し、他の装置に指示を出しちゃいます。
　また、演算装置で計算した結果を主記憶装置に送り記憶させちゃいます。

　入出力装置の制御をしちゃいます
　制御装置としての機能のうち、入出力制御の機能があるんですね。
　特に入出カの制御を専門に行う装置を入出力制御装置といい、ＰＣ内で高速に動作する主記憶装置と、低速な入出力装置との間の
　データのやり取りを円滑に効率的に行えるよう制御しちゃうんです。
　またＦＤなどの補助記憶装置からデータを読み出し、主記憶装置に記憶させたり、ワープロや表計算ソフトで作ったデータを
　補助記憶装置に記憶させるのも入出力制御装置の役割なのですわ。

・演算装置についてなんです
　演算装置とは計算を行う装置のことで、「算術論理演算装置」（ALU：Arithmetic　Logic Unit　）ともいうらしい。（汗　長い呼び名はしらんかったわ
　 この場合の演算には、算術演算（加減乗除：A+Bなど）、論理演算（論理和：A OR B、論理積：A AND Bなど）、
　 比較演算（対象の比較：A＞Bなど）等ありますです。
　 演算装置は、“計算すべき値”と“計算式“によって演算を行い、その計算結果を返す装置なんですのよ。　難しいことしてくれてるのね

・レジスタですっ
　CPUの内部にあって（主記憶装置上にはありませんよ）、一時的にデータを記憶しておくものを総称してレジスタと呼びます。
　　レジスタには通常、高速のメモリがごく小容量だけ用いられちゃいます。

　レジスタの種類は、アキュムレータ（累算器）、命令カウンタ、命令レジスタ、メモリデータレジスタ、指標レジスタ（インデックスレジスタ）、
　　ベースレジスタ、汎用レジスタなどがあるんですよ。詳細は知りまへん。

・処理装置の性能って。。。。。。
　ＰＣのカタログなどで、性能を表す単位として“16ビットCPU搭載”とか“32ビットCPU搭載などといった表示を見かけませんか？
　 この表示は、CPUが一度に扱うことのできる情報量を表したもので、CPUの性能をあらわしてるのですよ
　32ビットは16ビットの2倍の数ですけど、その表現力にはめちゃ大きな開きがあるんですね。
　例えば、それぞれの大きさの単位で、数値の情報を表した場合・・・・・・・・・・・・・
　　　　　16ビット　→　0〜65,535の値（2^16）
　　　　　32ビット　→　0〜4,294,967,295の値（2^32）
　　　　　64ビット　→　0〜16E（エクサ）Bの値（2^64）　　　　　　　　　　間違えてないかしら（汗
　以上のようになり、処理速度や機能は、32ビットの方がめちゃ優れていることがわかりますよね。

・処理動作のことよ
　ＰＣを動かすプログラムは、命令の集まりのことなのです。例えば「A＋B＝Cを実行せんかいっ！」や「Cを画面に表示してちょうだい」等といった
　　記述の連続ワザなのですよ。

・処理動作順序は
　ア：補助記憶装置のプログラムを読み取って、主記憶装置上に記憶します。
　カ：プログラムの先頭の命令を取り出して、制御装置に渡します。
　サ：制御装置は命令を解読し、処理に必要なデータを入力装置から入力し、そのデータを主記憶装置から演算装置に渡します。
　タ：演算装置は計算を行い演算結果の値を主記憶装置に返します。
　ナ：処理結果が出力装置に渡され、出力されるんですね。
　ハ：次の命令を取り出し、上記の行程をプログラムが終わるまで繰り返すんですよ。

以上、第一回はコレにて終了でございます。疲れましたゆえに。。。。
パソコンの仕組みということですが極一部分のお話でしたね　続きはどうしましょう？
このまま順当に続きを書いていくか、これはこれでってことで皆様のリクエストにお答えして
教えて欲しいことなんか書きましょうか？リクエストは掲示板にて

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