sⅡs4まとめ

p113-p115

最終更新：2007年05月13日 23:20

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中央処理装置(CPU)はプログラム指示を実行する電子回路部品の複雑なセットである; それは制御装置および算術または論理の単位から成っている。
中央処理装置は1次記憶装置、か記憶と密接に相互に作用している。記憶はコンピュータがプログラムを実行している間データの一時記憶域を提供する。二次貯蔵は永久的か半永久的なデータを保持する。
CPUの制御装置は実際にプログラムを実行するシステムの算術または論理の単位および記憶部品と伝達し合うことによるプログラム指示の実行を調整する。
算術または論理の単位(ALU)は算術および論理操作を実行する回路部品を含んでいる。単位は4つの算術演算を行うことができる: 付加、減法、乗法および分割。その論理操作は通常3つの条件のためにテストする比較をすることを含む: 条件および以上の状態より少なくより条件等しに。コンピュータは1つ以上の条件のためにすぐにテストできる従って3つの他の条件をまた検知できる: より少なくよりまたは等しに、大きよりまたは等しに、およびより少なくよりまたは大きより(ない等しに)。
関係演算子と呼ばれる記号は行うために(=、>、<)比較を定義する。
記録は一時的なデータ記憶のための特定目的の、高速区域である。
記憶はALUによって処理される前後に一時的にデータおよび指示を保持するコンピュータの部品である。記憶は別名1次記憶装置、第一次記憶、主記憶装置、内部貯蔵、および主記憶操置である。製造業者は頻繁にRAMメモリを意味する言葉のRAMを使用する。
CPUは指示を実行するとき4つの主要なステップに従う: それは記憶から(1)指示を取って来得る、(2)は指示を解読し、必要なデータの記憶場所を定める(3)は記憶からALUの記録にデータを動かし、データの実際の操作を行うためにALUを指示し(4)は記憶か記録で操作の結果を貯えるためにALUを指示する。最初の2つのステップは私時間(命令時間)呼ばれ、最後の2つのステップはE時間(実行時間)呼ばれる。
マシンサイクルは私時間およびE時間の組合せである。 CPUの内部システムの時計は固定速度で計算機操作を合わせるために脈拍を作り出す。各々の中央処理装置に理解命令セットと呼ばれてできる一組の命令がある。
各指示のための記憶およびデータの各部分の位置は住所によって識別される。住所数は同じに残るが、位置の内容は変わる。メモリアドレスに与えられる意味を持った名前は記号アドレスと呼ばれる。

確認電気はまたは消えているかどうかだけコンピュータができるので、データはディジット1および0によって表されるオン／オフ二進法によって表される。

二進法の各0か1つはビット(二進デジット)呼ばれる。ビット(通常8ビット)のグループは通常1文字の手紙、ディジット、または特殊文字のようなテキストデータを、表すバイトと呼ばれる。記憶容量は一度キロバイトに表現された(KBかk)。 1キロバイトは1024バイトに匹敵する。 メガバイト(mb)、約百万バイトが、記憶容量を表現するのに今日使用されている。 1,000,000,000バイトについてのギガバイト(GB)の同輩。 テラバイト(TB)は約1兆バイトである。 petabyte (PB)は約1 quadrillionバイトである。

計算機ワードはCPUの設計によって定義されるようにデータより単位を構成するビットの数、である。

コード体系(かコード特定の特性に)バイトの1sそして0sの各々の可能な組合せを割り当てる。 8ビットバイトの特性を表すための2つの共通コードの機構はほとんどのパーソナルコンピュータで使用されるascii (米国規格協会情報交換標準コード)およびebcdic (拡張2進化10進コード)である。これらのそれぞれは256の特性を表すことができる。 Unicodeのコード体系の使用は2バイト(16ビット)特性を表す65,536の特性を表し。

システム装置はマザーボード、コンピュータの活動を組織する回路部品および破片を握るパーソナルコンピュータハウジング内の平らな板を含んでいる場合である。システム装置はまた様々な記憶装置を収納するかもしれない。

破片の中央処理装置、かプロセッサーは、マイクロプロセサーである。マイクロプロセサーは専門にされた装置を制御することを使用するとき論理破片と呼ばれるかもしれない。マイクロプロセサーは小さいトランジスター、流れが渡るようにするかもしれない電子スイッチを含んでいて1か0ビットを、それぞれ表す。

より多くの機能がマイクロプロセサーで結合されれば、より速くコンピュータが動けば、より安ければ作ることおよびより信頼できれば。

共通パーソナルコンピュータマイクロプロセサーはIBMと互換性のあるPCで使用されるIntelのペンティアム4である; Appleマッキントッシュで使用されるPowerPC; そして上限ワークステーションおよびサーバーで使用されるアルファ。

半導体メモリー、たくさんのシリコンチップの非常に小さい回路は、揮発である; すなわち、それは連続的な電気流れが内容を維持するように要求する。破片は単一ように単一の破片の回路が貯蔵の分離不可能な単位を構成するので記述されている。

重要なタイプの半導体の設計は補足の金属酸化膜半導体(cmos)と呼ばれる; それは携帯用コンピュータのようなローパワー消費を、要求するコンピュータのために少し電気を、それを特に有用にさせる使用するために注目され。

どんなプログラムを今使用するために起こるRAMメモリ(RAM)は指示そしてデータをのための保つ。

RAMは頻繁に2つのタイプに分けられる: 静的なRAM (SRAM)、より速い、およびより遅く、大いにより少なく高い動的RAM (ドラム)。 SDRAMおよびRDRAMはより速く、より高いタイプのドラムである。

RAMは単一インラインメモリモジュール(SIMMs)に普通取付けられたりまたはインライン記憶モジュール(DIMMs)、マザーボードに差し込む板二倍になる。

読み専用記憶装置(rom)はこのタイプの工場の記憶に永久に記録されるデータおよびプログラムを含んでいる; それらは読まれ、使用することができたりユーザーによって変わることができない。 romは不揮発性である。一部のromの破片内の指示はromバーナーの使用によって変えることができる; これらの破片はpromの破片、かプログラム可能読み取り専用メモリの破片として知られている。

フラッシュ・メモリは不揮発性、デジタルカメラおよびデジタル音楽レコーダーで携帯電話のような装置のプログラミングおよびデータおよびデータを貯えるのに使用されている。

マザーボードは複数のバス路線、かバス、電気的信号を運ぶ平行電気道のセットを含んでいる。 システムバスはCPUと記憶の間でデータを移す。バス幅および速度はシステムパフォーマンスに影響を与える。

ある拡張バスはマザーボードの拡張スロットに接続し、コンピュータに様々な周辺装置を接続することを許可する拡張ボードをことができる(またインターフェース・カードかアダプターカード電話される)受け取る。他の拡張バスは港と呼ばれる外的なコネクターを提供する。 シリアルポートはパラレルポートはビットのグループを一度に送信するが、データ伝送1ビットを一度に可能にする。典型的なパーソナルコンピュータで見つけられるある港およびバスは業界標準の建築(ISA)バス、周辺コンポーネントの結合(pci)バス、加速されたグラフィック港(AGP)、ユニバーサルシリアルバス(usb)、ieee 1394年(FireWire)バスおよびPCカードバスである。

計算機命令の速度は様々な範囲に、秒の1第1000であるミリ秒から下る、; マイクロ秒に、秒の1百万番目(より古いコンピュータのために); ナノ秒に、秒の1十億分の一。まだ達成されるために秒のピコ秒の範囲1のtrillionthはある。

マイクロプロセサー速度は通常ギガヘルツ(ギガヘルツ)に、サイクル／秒の十億表現される。毎秒百万の指示を意味するコンピュータ速度のもう一つの測定はMIPSである。第3測定は毎秒百万の浮動小数点操作を意味するmegaflopである。

隠し場所は増進された処理速度に終って頻繁に使用される指示およびデータを貯える比較的少しの非常に速い記憶である。内部、または1 (L1)、隠し場所、最も速い種類レベル、プロセッサーの設計に正しく造られる隠し場所を参照する。より古いコンピュータはまた外面、かレベル2 (L2)、別の破片の隠し場所を含んでいた。 L2隠し場所は外的な破片の隠し場所(L3)の付加的なレベルがあるかもしれない現在のプロセッサーに組み込まれる。

RISC減らされた命令セット計算マイクロプロセサーは指示の小さいサブセットだけ使用するので速い。 計算する複雑な命令セットを使用して慣習的なマイクロプロセサーは(cisc)稀に使用されない多くの指示を含んでいる。

慣習的な逐次処理は単一プロセッサーを使用し、ちょうど1つの指示を一度に扱うことができる。 導管で送ることは次の指示が始まる前に指示が行為取って来ることを意味したり、解読したり、実行したり、完全でないことを貯え必要としない。 並行処理は同じコンピュータで多数プロセッサーを同時に使用する。ある平行プロセッサーはteraflopsによって- i。eの毎秒浮動小数点指示の兆ことができる作動する。