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2023.05.16

コンピュータの「5大構成要素」を理解する

WEB


こんにちは 、基本情報者試験/ITパスポートの国家資格に向けて勉強中である コーダーの Shige です。
今回は、コンピュータの「5大構成要素」についてをまとめてみました。
最も基本的なところを勉強してみたい方向けの内容になります。

コンピュータの5大構成要素

コンピュータはどのような仕事をしているのか?

まず、コンピュータの内部ではどのような仕事をしているのかということになりますが、
例えば、何気なく使っているPCで言えば、
●マウスやキーボードから入力情報を取得する
●ディスプレイ画面やプリンタに出力情報を取得する
●命令を指示したり実行する
●計算をする
●データを保存(記憶)する

このように仕事をしています。
コンピュータは、いろいろな作業を分担して一つ一つの仕事を実行しています。

コンピュータの五大装置を理解する

人間も何気ない日常の中でコンピュータと同じようなことをしているといいます。

(1)入力
まず「1+1」を計算する場合、「1+1」の情報をインプットすると思います。
「1+1」という情報を耳からインプット(入力)すると思いますし、
メールなどの文書で書いていた場合は「1+1」という情報を目からインプット(入力)すると思います。
人間の器官で例えると、目や耳に相当します。

(2)記憶
次に「1+1」の計算をしようとするとします。
この程度の計算であれば、ノートに書くこともないと思いますが、10桁の計算などであれば、紙やノートに記憶(保存)させるでしょう。
人間の器官で例えると、脳に相当します。

(3)制御
次に「1+1」の計算をしようとすると思います。
これは脳の司令部が「計算しろ」と命令をすることで各神経系統に命令が伝達し、計算を開始すると思います。
人間の器官で例えると、神経に相当します。

(4)演算
次に「1+1」の計算をすると思います。
これは脳の演算部によって計算を行うと思います。
人間の器官で例えると、こちらも脳に相当します。

(5)出力
最後に「1+1」の計算結果をアウトプット(出力)すると思います。
「1+1」の計算結果を口で言う場合は口からアウトプット(出力)すると思いますし
メールなどで計算結果を返す場合は文書でアウトプット(出力)すると思います。
人間の器官で例えると、口や手足等に相当します。

このように「1+1」の計算を他人から頼まれたら
人間は5つの作業を行っています。

コンピュータも人間を真似して作られた計算機だといわれ、コンピュータの五大装置と呼ばれます。
・制御装置・・・各装置を制御。パソコンでは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が行っています。
・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・・・データを受けるとる部分。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。

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、イメージ図になります

ちょっと わかりにくいので解説すると、
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、一緒にまとめています。
次に CPUと補助記憶装置(メモリ・ハードディスク)はコンピュータ(PC)本体の中にあるので、それらを囲っています。
次に 入力装置といえば、キーボード、出力装置といえばディスプレイに置き換えています。
だいたい、パソコンの中はこんなふうになっているというイメージがわかります。

各装置の分類

上図では、関係をイメージするために、記憶装置は一つにまとめていますが、
実際は、主記憶装置と補助記憶装置の二つに分かれます。

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。
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、RAWとも呼ばれます。

補助記憶装置は、電源切ってもデータが保持できるよう記憶しておく装置で、
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。

おわりに

コンピュータの「5大構成要素」のおかげで、私達が普段、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は休むことなく、制御・演算・記憶・入力・出力を繰り返し行ってくれているということが理解できたでしょうか?
最も基本的なところが、実は一番大切だったりしますので、これからも基本情報処理のブログを書きつづりたいと思ってます。

弊社では、Webサイト制作以外にも、パソコン等の販売・システム導入・ネットインフラ整備・ヘルプデスクなども承ります。ご相談等はお気軽にお問い合わせください。

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