パソコンの構成について

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TRON(ITRON、BTRONなど)もオープンソースです。

冷蔵庫、炊飯器、携帯電話、カメラなどに組み込まれ、操作などを手助けしている機能も電子計算機(コンピュータ)が行っています。

では、個人用電子計算機「パソコン」または電子計算機「コンピュータ」と電子式卓上計算機「電卓」とはどう違うのでしょうか。

電卓は基本的に演算機能と若干の記憶機能しかありません。

電卓で計算するためには計算すべき数値を人間がひとつひとつ入力しなければなりません。
そして、四則演算するためには、つど、それの機能ボタンを押さなければなりません。
計算結果を人間が書き写し、次の計算に移るというような計算のプロセス、手順は全て人間がやらなければなりません。

それに対し、コンピュータは1.入力機能、2.出力機能、3.演算・制御機能、4.主記憶機能(メインメモリ)、5.補助記憶機能の5つの基本機能から構成されております。

計算式や大量データをなんらかの方法でセットすれば、データを読み込み、何段階もの計算を行い、その結果出力するというプロセスをすべて自動で行ってしまうということです。

1970年代から出てきたカメラ、電話、炊飯器などの機器の操作をわずか数ミリ角のワンチップに収めて便利にしているわけです。

5つの機能をたとえて言いますと次のようになります。

1.「入力機能は読み込みで“読み”」、2.「出力機能は書き込みで“書き”」、3.「演算機能は演算すなわち計算する機能ととらえると“そろばん”」、4.「主記憶機能(メインメモリ)はデータやプログラムを一時的に置いてので“メモ”」、5.「補助記憶装置は結果やデータ等を保存しておくので“ファイル”」と言うことができます。

そうしますとコンピュータとは“読み”、“書き”、“そろばん”、“メモ”、“ファイル”の5大機能を持つ高度自動計算機械と言うことができます。

そして、初期には高度自動計算機械だったコンピュータがハード・ソフトの驚異的な進歩とともに種々の機能が追加され、あらゆる分野で利用されるようになりましたが5大機能を持つ機械ということでは本質的には変わっていません。

なお、コンピュータの構成は1.入力装置、2.出力装置、3.中央処理装置(CPU)、4.主記憶装置(メインメモリ)、5.補助記憶装置となります。

【参考】
・最近の中央処理装置CPU(Central Processing Unit)は=演算機能(計算・判断)+制御機能(各装置の制御)+一次キャシュ+二次キャシュ となっています。
メインメモリとCPUとの処理速度のアンバランスが生じている。そのために、両者のギャップを埋め、より高速にデータを得るため、高速動作が可能なキャッシュメモリを経由してアクセスすることが多い。「Pentium 4」や「Athlon」では、2段階のキャッシュメモリを経由して主記憶装置へアクセスする構造となっている。

・主記憶装置(メインメモリ)
コンピュータ内でデータやプログラムを記憶する装置。動作が高速で、CPU(中央処理装置)から直接読み書きすることができるが、価格が高いためコスト的に容量の大きいものはできない。また、電源を切ると内容が失われてしまうという欠点がある。

ビデオカード
パソコンに装着して画面表示機能を追加する拡張カードビデオカードにより、最大表示解像度や最大同時発色数、などの性能に違いがある。

・OS(基本プログラム、オペレーションシステム)についての追記
OSはコンピュータを動かすための基本プログラムでそのひとつに、1984年に東京大学坂村健教授によって提唱された、TRON(The Real-time Operating system Nucleus)があります。
ITRON : 組み込みシステム向けのリアルタイムOS。「ITRON仕様OSは日本の組み込みOSの分野では事実上の標準規格(デファクトスタンダード)の地位を占め、携帯電話、デジタルカメラ、自動車のエンジン制御などに採用されてきている」。
BTRON : パーソナルコンピューター向けのOS