← コンピュータアーキテクチャのシラバスへ 第2回講義内容へ→ ←講義のツボメニューへ 第１回、第２回【2003, 10, 2】 １ コンピュータシステムとは 1,1 コンピュータとは何か 1,1,1 コンピュータの特徴 電卓とコンピュータの違いは何か？ → 手順(プログラム）の内臓の有無であるプログラムには実行手順とデータとが含まれるプログラムをソフトウェアとも呼ぶ 1,1,2 ハードウェアとソフトウェアハードウェア ： 装置 → ビデオデッキソフトウェア ： データと手順 → ビデオソフト（ただしビデオソフトはデータのみ） 1,2 コンピュータの発展過程 パスカル ： 歯車式バベッジ ： プログラム内蔵のアイデアホリレス ： パンチカード集計機（IBM社の源流）エイケン（ハーバード大） ： Mark1 リレー式計算機___________________________________________________________________ エッカート/モークリー（ペン大） ： ENIAC真空管 18000本 最初のコンピュータ 1945↑ これに変わって トミー・フラワーズ（英国、暗号解読基地ステーションＸ）：コロッサス、真空管1500本 1943以来約50年 ： 真空管→トランジスタ→ＩＣ→ＬＳＩ→ＶＬＳＩ 1,3 コンピュータの種類 ・ スーパーコンピューター ： 気象分析予測、精密動画生成、ビル耐震シュミレーション・ 汎用コンピュータ ： 銀行の預金管理システム、ＪＲみどりの窓口システム、在庫管理・ オフコン ： 商店の売り上げ管理システム、医院の保険点数管理システム・ ワークステーション ： 技術計算、プログラム開発、メールサーバー・ パソコン ： インターネット、ワープロ、表計算、ホームページ制作 1,4 コンピュータの５大機能とハードウェアの基本構成 ・入力 ←ーーーーーーーー→ キーボード、マウス ・記憶 主記憶 ←ーーーーー→ DRAM 補助記憶 ←ーーーー→ ハードディスク、フロッピーディスク ・演算、制御 ←ーーーーー→CPU（マイクロプロセッサー） ・出力 ←ーーーーーーーー→ディスプレイ、プリンター * 制御の仕方を陰で決定しているのがアーキテクチャである。 1,5 コンピュータシステムの基本構成 コンピュータシステム → ハードウェアとソフトウェアの２層 しかし、実際はさらに細かくレベル分けできる パソコンの場合のレイヤーの概要は以下の通り ワープロ表計算ブラウザその他ウィンドウ（GUI) ミドルウェア（ネットワーク、データベース、ライブラリ、言語、等） カーネル（実行制御、資源管理) ＢＩＯＳ （入出力制御、割り込み制御） ＣＰＵ 主メモリＩＯ 論理回路 記憶回路記憶メディア表示メディア 情報の２進数表現・論理演算 ＊ 色のついているところを”コンピュータアーキテクチャ”で講義 1,6 コンピュータと電卓の違いの具体例 具体的な問題：「１〜ｎまでの総和を求める」 ・電卓の場合："AC + 1 + 2 + 3 + 〜＋(n-1) + n = "というキーを押す事で答えが出力される ・コンピュータの場合 ： 「１〜ｎまでの総和を求める」為のプログラムを作成 そのプログラムに適当な名前（例、Σn）をつけてコンピュータの中へ登録 この問題を解くとき、Σnを呼び出す。呼び出されたΣｎは n = ?と尋ねる nを入力すると答えが出力される 比較 簡単な計算は電卓の方が遥かに手っ取り早い コンピュータの方が有利になるのは以下の場合 nの値が巨大になる場合 nが繰り返し何度も与えられる場合 ← コンピュータアーキテクチャのシラバスへ 第2回講義内容へ→
1,1,1 コンピュータの特徴 電卓とコンピュータの違いは何か？ → 手順(プログラム）の内臓の有無であるプログラムには実行手順とデータとが含まれるプログラムをソフトウェアとも呼ぶ
1,1,2 ハードウェアとソフトウェアハードウェア ： 装置 → ビデオデッキソフトウェア ： データと手順 → ビデオソフト（ただしビデオソフトはデータのみ）
パスカル ： 歯車式バベッジ ： プログラム内蔵のアイデアホリレス ： パンチカード集計機（IBM社の源流）エイケン（ハーバード大） ： Mark1 リレー式計算機___________________________________________________________________ エッカート/モークリー（ペン大） ： ENIAC真空管 18000本 最初のコンピュータ 1945↑ これに変わって トミー・フラワーズ（英国、暗号解読基地ステーションＸ）：コロッサス、真空管1500本 1943以来約50年 ： 真空管→トランジスタ→ＩＣ→ＬＳＩ→ＶＬＳＩ
・ スーパーコンピューター ： 気象分析予測、精密動画生成、ビル耐震シュミレーション・ 汎用コンピュータ ： 銀行の預金管理システム、ＪＲみどりの窓口システム、在庫管理・ オフコン ： 商店の売り上げ管理システム、医院の保険点数管理システム・ ワークステーション ： 技術計算、プログラム開発、メールサーバー・ パソコン ： インターネット、ワープロ、表計算、ホームページ制作
・入力 ←ーーーーーーーー→ キーボード、マウス ・記憶 主記憶 ←ーーーーー→ DRAM 補助記憶 ←ーーーー→ ハードディスク、フロッピーディスク ・演算、制御 ←ーーーーー→CPU（マイクロプロセッサー） ・出力 ←ーーーーーーーー→ディスプレイ、プリンター * 制御の仕方を陰で決定しているのがアーキテクチャである。
主記憶 ←ーーーーー→ DRAM 補助記憶 ←ーーーー→ ハードディスク、フロッピーディスク
コンピュータシステム → ハードウェアとソフトウェアの２層 しかし、実際はさらに細かくレベル分けできる パソコンの場合のレイヤーの概要は以下の通り ワープロ表計算ブラウザその他ウィンドウ（GUI) ミドルウェア（ネットワーク、データベース、ライブラリ、言語、等） カーネル（実行制御、資源管理) ＢＩＯＳ （入出力制御、割り込み制御） ＣＰＵ 主メモリＩＯ 論理回路 記憶回路記憶メディア表示メディア 情報の２進数表現・論理演算 ＊ 色のついているところを”コンピュータアーキテクチャ”で講義
具体的な問題：「１〜ｎまでの総和を求める」 ・電卓の場合："AC + 1 + 2 + 3 + 〜＋(n-1) + n = "というキーを押す事で答えが出力される ・コンピュータの場合 ： 「１〜ｎまでの総和を求める」為のプログラムを作成 そのプログラムに適当な名前（例、Σn）をつけてコンピュータの中へ登録 この問題を解くとき、Σnを呼び出す。呼び出されたΣｎは n = ?と尋ねる nを入力すると答えが出力される 比較 簡単な計算は電卓の方が遥かに手っ取り早い コンピュータの方が有利になるのは以下の場合 nの値が巨大になる場合 nが繰り返し何度も与えられる場合
簡単な計算は電卓の方が遥かに手っ取り早い コンピュータの方が有利になるのは以下の場合 nの値が巨大になる場合 nが繰り返し何度も与えられる場合