２．コンピュータの動作
プログラムに入る前に、これから付き合って行く相手であるコンピュータについて学んでみようと思います。
パソコンはもとより、現在では電卓から全自動洗濯機、カーナビ、テレビゲームに至るまで電子機器の多くは機器の制御にコンピュータを内蔵しています。価格だけを見れば数十万円のものもあれば電卓のように数百円で買えるものまで大きな差がありますが、その中に入っているコンピュータ達はほぼ同じようなハードウェア構成をしています。
一般的に売られているパソコンには、ハードディスクやキーボード等色々な部品がつながっていますが、「コンピュータ」の動作に必要な主要部品は「ＣＰＵ」「ＲＯＭ／ＲＡＭ」「Ｉ／Ｏ制御」「バス」の４つです。
- 「ＣＰＵ」（製品名で言えば「ペンティアム」「PowerPC」等）
- 機器の全ての処理を司る電子部品です。
- 「ＲＯＭ／ＲＡＭ」
- 情報を記憶しておく電子部品であり、ＲＯＭは読み出し専用（通常は製造時に工場で書き込みされ出荷される。書き込みできる物もあるが・・・・）につかわれ、ＲＡＭは逐次読み書きが出来ます。
- 「Ｉ／Ｏ制御」
- 外部機器の制御を行ないます。外部機器とは、キーボードやマウス、ハードディスク、ＳＣＳＩ、グラフィックボード（画面制御）等を示します。
- 「バス」
- 今説明してきた、「ＣＰＵ」「ＲＯＭ／ＲＡＭ」「Ｉ／Ｏ制御」を電気的に繋ぐ配線であり、基本的に全ての情報はバスでやり取りを行います。
部品の構成を次に示します。
では、今説明してきた部品を使ってコンピュータがどのように処理を行なうのかを説明してみます。
例えば、「キーボードからユーザーが打ち込んだ２つの数字を受付け、その２つを足し算した結果を画面に表示する」という一連の処理を行う場合を追ってみます。
まず、ＣＰＵはＩ／Ｏ制御を通してキーボードを監視し、ボタンが押されるのを待ちます。
ここで３のキーを押すと、Ｉ／Ｏ制御を監視していたＣＰＵは３のキーが押された事に気付き、３が入った事を忘れないように、ＲＡＭに記憶します。
- ＣＰＵは処理を司る高度な部品ですが、物事を覚え得る事は苦手っだったりします。というか、覚える事はＲＡＭにまかされており、ＣＰＵは考える部分を担当しているのです。
次に２個目の入力を待ち同じように５のキーが押されると、その数字とさっきＲＡＭに記憶していた数字を足し算し、結果をＩ／Ｏ制御を経由して画面に表示します。
この説明はめちゃくちゃ大雑把に書いたものであり、実際にはこの数百倍もの細かな動きをしています。Ｃ言語等を扱うのならばこの細かな事もある程度理解する必要があるでしょうが、まあ、ＢＡＳＩＣ言語ではここで書いた程度の大雑把なイメージをつかむ位で良いと思います。
大まかな動きが分かれば、後は機械的にそれを細分化するだけですから、基本を学んでから詳細を勉強しても遅くはないでしょう。
