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計算機リテラシーＭ

計算機リテラシーＭ. 第 11 回 計算機・ネットワーク技術 伊藤　高廣 http://www.micro.mse.kyutech.ac.jp/Literacy. 計算機の構成要素. CPU （中央処理装置） 計算やメモリ操作などを行う メモリ （主記憶装置） データを記憶する I/O （入出力装置） 外部装置とデータの交換をする ハードディスク （外部記憶装置） ファイルを記憶する. 計算機の仕組み. I/O. ハードディスク. CPU. バス. メモリ. キーボード，マウス. ディスプレイ. CPU.

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計算機リテラシーＭ

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Presentation Transcript

  1. 計算機リテラシーＭ 第11回 計算機・ネットワーク技術 伊藤　高廣 http://www.micro.mse.kyutech.ac.jp/Literacy

  2. 計算機の構成要素 • CPU （中央処理装置） • 計算やメモリ操作などを行う • メモリ （主記憶装置） • データを記憶する • I/O （入出力装置） • 外部装置とデータの交換をする • ハードディスク （外部記憶装置） • ファイルを記憶する

  3. 計算機の仕組み I/O ハードディスク CPU バス メモリ キーボード，マウス ディスプレイ

  4. CPU • Central Processing Unit中央処理装置 • 演算を行う • 4つの動作を繰り返す • メモリ内の命令を取り出す（FETCH） • 命令を解読する（DECODE） • 命令を実行する（EXECUTE）

  5. メモリ • 主記憶装置 • RAM: Random Access Memoryが使われる • 読み書き可能なメモリ • データ記憶場所 • プログラムやデータの記憶場所

  6. メモリの種類 • RAM • DRAM (Dynamic RAM) • SRAM (Static RAM) • ROM • マスクROM • PROM (Programmable ROM) • EPROM (Erasable PROM) • EEPROM (Electric Erasable ROM)

  7. I/O • コンピュータと外部の接続 • CPUやメモリは非常に高速 • パソコンの種類によって速度が違う • インターフェース • 外部装置がデータを扱いやすいようにする • 速度を調節する

  8. 具体例

  9. プログラム int a, b; a = 5; b = a + 3;

  10. プログラムの実行 メモリ内に，変数 a, b の記憶場所を決める int a, b; a = 5; b = a + 3; メモリ内の変数 aの場所に「5」を書き込む • メモリ内の変数 aの場所からデータを読み出す． • CPU内のデータ（5）に，「3」を加える • CPU内のデータ（3）を，メモリの変数bの場所に書き込む

  11. CPU～メモリ間をデータが流れる I/O CPU メモリ a b int a, b; a = 5; b = a + 3;

  12. 具体例 a=5 movl $5, -4(%ebp) movl -4(%ebp), %eax addl $3, %eax movl %eax, -8(%ebp) b=a+3

  13. ちょっと難しい例 movl $4, -4(%ebp) cmpl $4, -4(%ebp) jne .L2 movl $1, -8(%ebp) jmp .L3 .L2: movl $2, -8(%ebp) .L3: a = 4; if( a==4 ){ b = 1; } else { b = 2; }

  14. ネットワークの仕組み • LAN ~ Local Area Network • 学内，家庭内など，限られた範囲でのネットワーク • 管理者がいて，一般に安全 • WAN ~ Wide Area Network • 広域のネットワーク • LAN同士を相互に接続する • 全体の管理者はいない

  15. LANの仕組み HUB（ハブ） 通信データを 相互に交換する

  16. LAN相互の接続 通信データの 経路を考慮する ルータ HUB HUB

  17. なぜルータが必要か？ • HUBはデータを交換する • HUBに接続されている装置すべてとデータを交換できる↓ • すべての装置にデータを転送している • 大規模になると・・・ • データ転送先が膨大になってしまう • 不要なデータを流さないようにする

  18. IP Internet Protocol • プロトコル＝通信規約 • インターネット（WAN）で，パケット単位にデータを送り届けるための規約 • パケットに送信PC・受信PCのアドレスを付ける（IPアドレス） • ルータでパケットの行き先を判断する

  19. LAN相互の接続 ルータ ルータ ルータ ルータ HUB HUB 送信PC 受信PC

  20. IPアドレス • IPアドレスの例 • 131.206.64.1 • 192.168.0.1 • 覚えにくい・・・

  21. DNS Domain Name System • PCの名前（ドメイン名）とIPアドレスを関連づけるシステム • 世界に13個存在するルートサーバM.ROOT-SERVERS.NET 日本 • メール，ホームページなど，すべてのインターネットサービスに関係する

  22. ホームページにアクセス • http://www.micro.mse.kyutech.ac.jp/Literacy • DNSへ問い合わせるwww.micro.mse.kyutech.ac.jpの IPアドレスを調べる • ページのリクエスト125.52.151.4 に対して，ページを要求する • ページのレスポンス要求されたページが HTML 形式で送られる • ブラウザで表示HTMLデータを，ブラウザの画面で描画する プロトコル

  23. プロトコル（protocol) • 伝送プロトコル • 通信規約

  24. プロトコル（protocol) • コミュニケーションには必ずプロトコルがある • プロトコルには階層がある

  25. プロトコル（protocol) • 日本語しか使えない人と英語しか使えない人では話が通じない • 人間同士の場合、言語と媒体（電話か手紙か）の階層に分けて考えられる

  26. プロトコル（protocol) マナー 慣習 ビジネスかプライベートか 日本語か英語か 言語 電話か、E-mailか、手紙か 媒体

  27. プロトコル（protocol) やりとりのきまり 手順 データ 構造 データビット、パリティ 線の数、電圧、速度 ハード

  28. プロトコル： 通信の規約 • ホームページを見る • HTTP: HyperText Transfer Protocol • メールを送る • SMTP: Simple Mail Transfer Protocol • メールを受信する • POP: Post Office Protocol

  29. 期末試験について • 筆記試験を実施します • 内容 • UNIXの操作やファイル • 著作権 • インターネット • セキュリティ • 計算機・ネットワーク • これらに関する内容を含む

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