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【図解】コレ1枚でわかるコンピューターが動く仕組み

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コンピューターの機能と動作

ところでコンピューターは、どのように動くのでしょうか。この点を整理してみましょう。

Fig1.png

通常、プログラムやデータはストレージと言われる外部記憶装置(補助記憶装置とも言う)に格納されています。ここから、必要なプログラムをコンピューターの主記憶装置に読み込み込ませます。中央演算装置はこのプログラムに書かれた手順に従って処理します。この際、必要なデータを外部記憶装置、またはその他の入力装置(キーボードやマウス、カメラやスキャナー)から一旦「主記憶装置」に呼び出し、そのデータを使って処理を行ないます。

「主記憶装置」にプログラムとデータを書き出すのは、外部記憶装置に比べ主記憶装置の読み書きのスピードが高速なためです。

コンピューターでもっとも高速に動作するのはプロセッサーです。もし、データやプログラムの読み書きが遅いと、高速なプロセッサーがその間処理ができず待たされることになります。この時間的な違いを解消するために高速な読み書きのできる主記憶装置に必要なデータやプログラムのみを一旦移し替えて処理します。この仕組みによりプロセッサーを遊ばせることなく、高速で処理することが可能となるのです。

ただ、主記憶装置に使われている半導体の読み書きは、高速ではあるのですが、電源を切ると記憶された内容が消去されてしまうこと、また容量あたりの単価が高額であることから、長期にわたってプログラムとデータを保管するには向きません。そこで、主記憶装置と階部記憶装置を組み合わせ使い分けることで、コストと性能のバランスを図っているのです。

処理形態

コンピューターでの処理を「データの受け渡し方法」と「処理のタイミング」によって分類すると、次のようになります。

「データの受け渡し方法」による分類

Fig2.png

オンライン方式

データの発生する場所とデータを処理する場所を通信回線でつなぎ、データを受け渡しする方式

オフライン方式

データの発生する場所からデータを処理する場所へデータをテープやディスクなどの媒体(リムーバブル・メディア)に格納して運び受け渡しする方式

「処理のタイミング」による分類

Fig3.png

バッチ処理

1日間、1週間、1か月間など、一定期間データを蓄積しておき、蓄積されたデータを一括して処理するやり方です。売上げ計算、振込み処理、部品表展開など、大量のデータを同時に高速で処理し、しかも終了期限が厳密に決められている処理のことを指します。

リアルタイム処理

ネットワークを介し、ユーザーが、データや処理要求をクライアントから送信し、即座に処理して結果を返すやり方です。基本的にはオンライン方式であるため「オンライン・リアルタイム処理」とも言われます。預金引き出し、座席予約、検索・照会など、一件ごとのデータ量は多くありませんが、高速で処理・応答が必要とされる処理のことを指します

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