æƒ…å ±å¡¾ï¼ˆ 2003.4.27 ）

1. 情報塾（2003.4.27） • ＣＰＵとメモリがどんなふうに動くのだろう。 • 電子回路・アドレスバス・データバス・メモリ構造ＰＣの中はどうなっているのだろう。 • レジスタやI/O • プログラムの実行、マシン語。 • ＯＳ（オペレーティングシステム）、マルチタスク。

2. ＰＣの中味 -ハードウェア- マイクロプロセッサ マイコン/Intel 電子回路 プリント板（マザーボード） CPU 回路図と 機構図面 コントローラ LCD(液晶） CRT 表示装置 グラフィック チップ ノースブリッジ （チップセット） メモリ スピードが 早いが容量の小さい 記憶装置 サウスブリッジ （チップセット） スピードが 遅いが容量の大きい 記憶装置 プリンタ ＨＤＤ キーボード マウス CPU:Central Processing Unit

3. 1番地に “2A”を書込む 0 0101 01 0 “C3” 3番地の データを読む メモリ（論理的には） アドレス データ 「64Kバイトのアドレス空間」…という言い方をする。

4. メモリ（物理的には） メモリ チップ A0----- A１----- A2----- A3----- A4----- A5----- A6----- A7----- A8----- A9----- A10--- A11--- A12--- A13--- A14--- A15--- R/W ---Ｄ0 ---Ｄ１ ---Ｄ２ ---Ｄ３ ---Ｄ４ ---Ｄ５ ---Ｄ６ ---Ｄ７ 16本のアドレスバス 8本のデータバス １:3V 0:0V

5. “1” “読め！” “FF00番地のデータを” “FF00番地のデータ”３Ａ“ が出てくる。 メモリ（読む時） メモリ チップ A0----- A１----- A2----- A3----- A4----- A5----- A6----- A7----- A8----- A9----- A10--- A11--- A12--- A13--- A14--- A15--- R/W ---Ｄ0 ---Ｄ１ ---Ｄ２ ---Ｄ３ ---Ｄ４ ---Ｄ５ ---Ｄ６ ---Ｄ７ 16本のアドレスバス 8本のデータバス

6. “0” “書け” “FF01番地に” “FF01番地にデータ”１Ａ“ を書け！ メモリ（書く時） メモリ チップ A0----- A１----- A2----- A3----- A4----- A5----- A6----- A7----- A8----- A9----- A10--- A11--- A12--- A13--- A14--- A15--- R/W ---Ｄ0 ---Ｄ１ ---Ｄ２ ---Ｄ３ ---Ｄ４ ---Ｄ５ ---Ｄ６ ---Ｄ７ 16本のアドレスバス 8本のデータバス 読むだけで書けないメモリをROM(Read Only Memory)という。 読み書きできるメモリをＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）という。

7. ＣＰＵとメモリ ＣＰＵ メモリ （ＲＡＭ） 物理的には線でつながっている。

8. ブロック図 ＣＰＵ A0～A15 R/W D0～D7 メモリ （RAM) R/W アドレスバス A0～A15 データバス D0～D7 こういう書き方もできる。

9. レジスタとI/O ＣＰＵ A0～A15 Ｍ/ＩＯ R/W D0～D7 M/IOが１の時メモリ、0の時I/O プリンタに打ち出したり （書き込み）、キーボード から読み込んだり（読み込み） をレジスタで行う。 メモリ （RAM) R/W Ｍ/ＩＯ アドレスバス A0～A15 データバス D0～D7 I/Oの“FFF0”番地に“４１（Ａ）”を書き込むとＡという文字がプリンタに打ち出される。 レジスタ Ｍ/ＩＯ

10. プログラムの実行 ＣＰＵ ハードディスクから プログラムを読み 込んできてそれを C800番地からCFFF番地 まで書き込み。C800番地から プログラムを実行する。 0000番地 メモリ アドレスバス/ データバス Ｃ８00番地 ＣＦＦＦ番地 ＦＦＦＦ番地 レジスタ ハードディスク

11. プログラムの実行 ＣＰＵ ハードディスクから プログラムを読み 込んできてそれを C800番地からCFFF番地 まで書き込み。C800番地から プログラムを実行する。 0000番地 メモリ アドレスバス/ データバス Ｃ８00番地 ＣＦＦＦ番地 ＦＦＦＦ番地 レジスタ ハードディスク

12. プログラムの実行 ＣＰＵ 3D:次の２バイトのＩ/0アド レスからAレジスタに 読み込みなさい。 3Ｅ:次の２バイトのＩ/0アド レスからＢレジスタに 読み込みなさい。 ＥＤ：Ａ+ＢをAに入れる Ｅ２：次の２バイトのＩ/0アド レスにAレジスタから 書き込みなさい。 Ａレジスタ Ｂレジスタ アドレスバス/ データバス 0000番地 メモリ Ｃ８00番地 上から順番にやる。こういうのをマシン語という。 ＣＦＦＦ番地 ＦＦＦＦ番地 ＥＦＦ０番地 レジスタ キーボード ＦＦＦ０番地 レジスタ プリンタ

13. Ｃ８００ 3Ｄ C801,C802 EF,FO 05 プログラムの実行 （１）ＣＰＵがアドレスバスにC800を出す。 　　　　　ＣＰＵ （２）メモリがC800番地のデータ“3D”を出すのでCPUはそれを読む。 03 02 Ａレジスタ Ｂレジスタ （3）ＣＰＵは“3D”を見て次の２バイトをで示すアドレスを取ってくる。 　“３Ｄ”は次の２バイトで示すI/Oアドレスからデ-タを読み込んでＡレジスタに入れる命令。 メモリ （４）取ってきた“EF00”をアドレスバスに出す・ （5）キーボ－ド入力“03”をAレジスタに読みこむ。 （6）CPUがアドレスバスにＣ803を出して次の命令“３Ｅ”を取ってくる。これでまたキーボードからの02をBレジスタに入れる。 アドレスバス/ データバス （7）CPUがアドレスバスにＣ806を出して次の命令“ＥＤ”を取ってくる。これでこれでＡ+Ｂを計算してそれをＡに入れる。 ＥＦＦ０番地 レジスタ 03 （8）CPUがアドレスバスにＣ807を出して次の命令“Ｅ２”を取ってくる。“Ｅ２”は次の２バイトで示すI/OアドレスにＡレジスタの内容を書き込む命令。 02 ＦＦＦ０番地 レジスタ

14. プロセス（タスク） ＣＰＵ ＊同時に複数のプロセス（タスク）が実行できることをマルチタスクという。 0000番地 メモリ アドレスバス/ データバス ゲーム プロセス Ｂ７00番地 ＢＣＦＦ番地 ワープロプロセス Ｃ８00番地 ＣＦＦＦ番地 ＦＦＦＦ番地 レジスタ ハードディスク ワープロプログラム ゲームプログラム

15. 「よしきた！」 「プリンタに打ち出して」 ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ） ＣＰＵ ＊ＯＳが各プロセスを切り替えている。 0000番地 メモリ ＯＳ（Windows) アドレスバス/ データバス ゲーム プロセス 次の10msは ワープロプロセス 最初の10msは ゲームプロセス Ｂ７00番地 ＢＣＦＦ番地 ワープロプロセス Ｃ８00番地 ＣＦＦＦ番地 ＦＦＦＦ番地 レジスタ ハードディスク ワープロプログラム ゲームプログラム ＊実際はI/Oへの読み書きは各プロセスがOSに頼み ＯＳが実行している。

16. エラー ＣＰＵ 3D:次の２バイトのＩ/0アド レスからAレジスタに 読み込みなさい。 3Ｅ:次の２バイトのＩ/0アド レスからＢレジスタに 読み込みなさい。 ＥＤ：Ａ+ＢをAに入れる Ｅ２：次の２バイトのＩ/0アド レスにAレジスタから 書き込みなさい。 Ａレジスタ Ｂレジスタ アドレスバス/ データバス 0000番地 メモリ Ｂ７00番地 プロセス１ 仮に“F2”がCPUが解釈できないコマンドだった場合,ＣＰＵはハング（暴走） ＢＣＦＦ番地 ＳＴＡ　B800 Ｃ８00番地 プロセス２ ＣＦＦＦ番地 他のプロセスに間違って書きこんだりしても,ＣＰＵはハング（暴走） ＦＦＦＦ番地 仕事が終わった後、プロセスが使用していたメモリ領域は 解放されなければならないがこれが解放されないとハング。

17. Ｗｈａｔ’ｓ　ｎｅｘｔ • プログラムファイルやデータファイルはどのような形でPCの中に入っているのだろう？ • ビット・バイト・２進数・１６進数・アスキーコード • ＨＴＭＬファイルというのはどんなふうに書けばよくて、どんなことができるのだろう。 • ＨＴＭＬ文法・ハイパーリンク • プログラム（ソフト）というのはどう書けばいいのだろう。 • ＷＯＲＤやEXCELやパワーポイントでどんな事ができるのだろう。 • ＰＣの中はどうなっているのだろう。 • ＣＰＵ／メモリ/チップセット/インターフェイス • ＣＰＵとメモリがどんなふうに動くのだろう。 • 電子ＣＰＵとメモリがどんなふうに動くのだろう。 • 電子回路・アドレスバス・データバス・メモリ構造 • インターネットはどのようになっているのだろう。 • -ＩＰアドレス/WWWサーバ/DNSサーバ/SMTPサーバ/ＦＴＰサーバ • -イーサアドレス/ARP/DHCP/NAT/TCP-IP