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【基本情報試験対策】CPUについての基礎①

  • 2017年9月13日
  • 2017年10月9日
  • 基本情報
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コンピュータの5つの構成

制御装置

CPUの装置で、コンピュータ全体の操作を制御する。

演算処理装置

四則演算、データの演算処理を行う。算術論理演算装置とも呼ぶ。

記憶装置

主記憶装置

必要なプログラムやデータを一時的に記憶する装置。メモリなど。

補助記憶装置

プログラムやデータを長期的に記憶する装置。ハードディスクやCD-ROMなど。

入力装置

コンピュータにデータを入力する装置。マウスやキーボード、スキャナなど。

出力装置

コンピュータのデータを出力する装置。ディスプレイやプリンタなど。

主記憶装置

広く使われているコンピュータは、ほとんどがノイマン型コンピュータ。
補助記憶装置はデータの読み書き速度が遅いため、プログラムを読み込むときは、主記憶装置にロードしてから実行する。

・プログラム内蔵方式(プログラム格納方式)
プログラムを主記憶装置に読み込んでおくこと
・逐次制御方式
命令を一つずつ取り出して、順番に実行していく方式のこと

主記憶装置のアドレス

一定の区画ごとにアドレスが割り振られていて、そのアドレスを指定することで、任意の場所を読み書きすることができる。

CPU内部のレジスタ

レジスタ・・・CPUが命令を実行するために取り出した情報を保持しておく記憶装置のこと

レジスタの種類

・プログラムカウンタ
次に実行するべき命令が入っているアドレスを記憶するレジスタ
・命令レジスタ
取り出した命令を、一時的に記憶するためのレジスタ
・インデックス(指標)レジスタ
アドレス修飾に使われるレジスタで、プログラムの先頭アドレスを保持する。
・アキュムレータ
演算の対象となる数や、演算結果を記憶するレジスタ。
・汎用レジスタ
特に機能を限定していないレジスタ。一時的な値の保持や、アキュムレータなどの代用に使う。

命令の実行手順

①フェッチ

命令の取り出し作業のこと。

②「命令の解読」

フェッチした命令を解読する。

③対象データ呼び出し

処理の対象となるデータ(オペランド)を参照して対象データを読み出し、それを汎用レジスタなどに記憶させる。

命令実行

演算装置が演算を行う。①に戻る。