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情報処理の基礎

【日付 2001,12,12】 【連載回数 第19 〜 20回】

プログラミングとは

計算機を用いた問題解決の典型であり、計算機による情報処理の原点 にあたるもの。

●プログラミングには必ずプログラム言語が必要である。

●プログラミングに対する考え方はプログラム言語に反映している。


機械語によるプログラミング

最も初期の計算機では、次に示すような機械語によって、二進数に符号化して、計算機に何をさせるかを指示した。

機械語

計算機が電子回路で解釈可能な言語。計算機には、最も基本的ないくつかの操作が備わっている。これを、その計算機の 命令という。計算機による処理は、すべて最終的には命令の組み合わせを実行することによって遂行される。命令では、演算のために レジスタと呼ばれる記憶装置を用いる。レジスタはいわゆる中央処理装置 (CPU) にある高速の一時記憶場所であり、加算などの演算や判定に使うデータはここに入れておく必要がある。

代表的な命令

・ストア命令:


レジスタにあるデータをメモリ(主記憶)に移す。この操作をストアと呼ぶ。データを記憶させることに相当する。

・ロード命令:

メモリ上のデータをレジスタに移す。この操作をロードという。計算機には複数のレジスタがあり、演算はレジスタ中のデータに対して行われる。記憶されているデータを読み出すことに相当する。

・加算命令

レジスタにあるデータとメモリ上のデータの加算を行う。結果はレジスタに入れられる。

・ジャンプ命令

条件に従って別の場所にある命令に跳ぶ、繰り返しや条件の判定に用いる。


命令の表現

命令は電子回路で解釈可能にするために、次のように2進数で表現される。命令は、通常計算機の1語で表現され、 命令語と呼ばれる。命令語の構成は計算機ごとに異なるが、次のように3つの部分で構成される

命令部(左の4ビット):命令の種類を表す2進数
レジスタ部(次の4ビット):レジスタの番号を2進数で示す
アドレス部(右の4ビット):命令の対象となるデータのメモリ上の場所である番地(アドレス) を示す


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