ここではパソコンやコンピュータについての初歩的な基礎知識を説明していきます。コンピュータの開発は日々進化していますが、基本は変わりません。まずはコンピュータの基礎知識を身につけ、後の知識に応用させましょう。
1.コンピュータの種類
コンピュータにはいろいろとありますが、大きく分けると次のようになります。
1.大型コンピュータ(メインフレーム)
企業の基幹システムに使われており、お店の在庫管理や顧客データ管理・銀行や市役所のシステムなど大量のデータを処理します。
2.スーパコンピュータ
飛行機や船の設計、実験シミュレーション、天気予報など大量の科学技術計算を高速に行います。
3.オフィスコンピュータ(オフコン)
中小企業の事務処理用に用いられ、一部サーバー的な役割も持っています。現在はパソコン等に変わってきています。
4.ワークステーション
コンピュータによる建築設計(CAD)、コンピュータグラフィックス、コンピュータネットワークのサーバなど パソコンより高い性能を持つコンピュータ
5.パーソナルコンピュータ(パソコン)
個人用のコンピュータ ワープロ、表計算、データベースなどを行いますが、現在はパソコンの性能がよくなったため、ワークステーションの機能も果たしています。
パソコンには種類があります。
タワー型
本体を机の横または下に置いて使用します。
デスクトップ型本体を机の上に置き、画面は本体の上に置いて使用します。
ノートブック型持ち運びに便利である。
パームトップ型手の平サイズのパソコンです。
6.制御用コンピュータ
工場の生産ラインの監視や制御などに使われております。
7.マイクロコンピュータ(マイコン)
自動車や家電製品に組み込んで使われており、コンピュータの形をしておりません。
2.コンピュータの基本構成
コンピュータには必ず持っている5つの要素があります。これを五大要素といいます。
この五大要素は人間の体の各器官を真似て作られました。なぜなら、昔はコンピュータはいずれ人間になる?(いわゆる人工知能を持ったロボットを作る)と思い開発されたからです。
コンピュータの五大要素は次の通りです。

1.制御装置
(人間の神経)各装置を制御します。マザーボード等のチップセットがこれに当たります。
2.演算装置
(人間の脳の考える部分)データを処理します。パソコンでいうCPUにあたります
3.記憶装置
(人間の脳の記憶部分)データを保存します。メモリー・ハードディスクになります。
4.入力装置
(人間の目や耳)
データを受けつけます。キーボード・マウスになります。
5.出力装置
結果を外に出す部分です。ディスプレイ・プリンタ等
この五大要素は電卓などの小さなものから大企業のスーパーコンピュータまですべてあり、コンピューターが常に行っている仕事です。私達が普段パソコンを使用していますが内部では休む間も無く制御・演算・記憶・入力・出力を繰り返しています。
3.記憶装置について
データを保存する装置を記憶装置といいますが、この記憶装置は主記憶装置と補助記憶装置と2つに分類されます。
主記憶装置とはコンピュータ内のデータを処理するに当たって、一時的に格納するものをいいます。パソコンでいうメモリがこれにあたります。
主記憶装置は電気的にデータを記憶させます。そのため高速な処理が出来ますが、その反面、電源を一回切ってしまうと記憶しているデータがなくなります。
補助記憶装置はデータが保持できるよう記録しておく装置でROMやフロッピーディスク・ハードディスクなどです、外部記憶装置とも呼ばれます
4.10進数と2進数
私達が普通計算するときに、0~9までの数字を使って計算します。例えば
1+1=2 2+3=5 ですね。
しかしコンピュータは電気の制御で動いており、0~9までの数字はとても扱えません。なぜなら、電気はONかOFFの2つしかないからです。
では、なぜパソコンや電卓等は普通に計算しているのかというと2進数という計算を使って行っているのです。
私達が普段使っている計算は0~9までの数字を10個使っていうので10進数といいます。それに対して、コンピュータはON(1) と OFF(0) の2個しか使えませんので2進数といいます。
| 10進数 | 2進数 | 10進数 | 2進数 | 10進数 | 2進数 | 10進数 | 2進数 |
| 1 | 00000001 | 21 | 00010101 | 41 | 00101001 | 61 | 00111101 |
| 2 | 00000010 | 22 | 00010110 | 42 | 00101010 | 62 | 00111110 |
| 3 | 00000011 | 23 | 00010111 | 43 | 00101011 | 63 | 00111111 |
| 4 | 00000100 | 24 | 00011000 | 44 | 00101100 | 64 | 01000000 |
| 5 | 00000101 | 25 | 00011001 | 45 | 00101101 | 65 | 01000001 |
| 6 | 00000110 | 26 | 00011010 | 46 | 00101110 | 66 | 01000010 |
| 7 | 00000111 | 27 | 00011011 | 47 | 00101111 | 67 | 01000011 |
| 8 | 00001000 | 28 | 00011100 | 48 | 00110000 | 68 | 01000100 |
| 9 | 00001001 | 29 | 00011101 | 49 | 00110001 | 69 | 01000101 |
| 10 | 00001010 | 30 | 00011110 | 50 | 00110010 | 70 | 01000110 |
| 11 | 00001011 | 31 | 00011111 | 51 | 00110011 | 71 | 01000111 |
| 12 | 00001100 | 32 | 00100000 | 52 | 00110100 | 72 | 01001000 |
| 13 | 00001101 | 33 | 00100001 | 53 | 00110101 | 73 | 01001001 |
| 14 | 00001110 | 34 | 00100010 | 54 | 00110110 | 74 | 01001010 |
| 15 | 00001111 | 35 | 00100011 | 55 | 00110111 | 75 | 01001011 |
| 16 | 00010000 | 36 | 00100100 | 56 | 00111000 | 76 | 01001100 |
| 17 | 00010001 | 37 | 00100101 | 57 | 00111001 | 77 | 01001101 |
| 18 | 00010010 | 38 | 00100110 | 58 | 00111010 | 78 | 01001110 |
| 19 | 00010011 | 39 | 00100111 | 59 | 00111011 | 79 | 01001111 |
| 20 | 00010100 | 40 | 00101000 | 60 | 00111100 | 80 | 01010000 |
実際の計算の仕方は1101の場合
1101 = 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 1* 2^0
ということで答えは13となります。
このように0と1の組み合わせで数字が決まります。
ちなみに、下のを使って数字を変換してみてください。
2進数の1けたをビットといい、 8 ビット単位でまとめられ、まとめられた8ビットを1バイトといいます。
コンピュータには16ビットマシーンとか32ビットマシーンとか言われますがこのビットが2進数の桁数であり、16ビットマシーンは1回の処理でCPUが2進数16桁処理できるということです。(10進数で65535まで)
5.2進数と16進数
前記で表記した通り、コンピュータの内部は0(OFF)と1(ON)の組み合わせでいろいろな処理を行っていますが、この2進数で大きな数字を表すと、とてつもない桁が必要になります。
そこで、2進数の桁4つずつ区切り、まとめたのが16進数です。16進数では 0 から 15 までの 16 個の数を使いますが、10 から 15 までの2けたの数で表記すると分かりにくいので10以降を a, b, c, d, e, f という記号で表しています。
| 10進数 | 2進数 | 16進数 |
|---|---|---|
| 1 | 0001 | 1 |
| 2 | 0010 | 2 |
| 3 | 0011 | 3 |
| 4 | 0100 | 4 |
| 5 | 0101 | 5 |
| 6 | 0110 | 6 |
| 7 | 0111 | 7 |
| 8 | 1000 | 8 |
| 9 | 1001 | 9 |
| 10 | 1010 | A |
| 11 | 1011 | B |
| 12 | 1100 | C |
| 13 | 1101 | D |
| 14 | 1110 | E |
| 15 | 1111 | F |
16進数は4ビットで表すため、16進数2桁で1バイトとなります。
6.記憶容量の単位と文字について
世の中の記憶容量は バイト 単位で表します。英語のアルファベット、数字、記号の1文字は1バイトの記憶容量です。例えば「AB」という文字を記憶した場合は2バイトになります。日本語の漢字、ひらがな、カタカナ、アルファベット、数字、記号の1文字は2バイトとなります。
なぜ、英語が1バイトで日本語は2バイトかというと、
英語圏でコンピュータを使うには アルファベット 52 字(大文字と小文字) 数字 10 字があれば十分です。それに記号を30個プラスしても全体で100字あれば全部の英語での表記が出来ます。
7 ビット(2進数の7けた)では、0 から 127 までの 128 個の数字を表すことができるので、英語の文字をあらわすには 7 ビットあれば十分となります。しかし、コンピュータ内ではバイト単位で表すので
、文字を 8 ビットで表す= 1バイトで 1 文字を表すことになります。
それに対し、日本語は第一水準漢字 約 3000 字の日常よく使う基本的な漢字と、第二水準漢字 約 3400 字の漢字、約 500 字の記号、英数字、ひらがな、カタカナなどの非漢字からなります。そのため、16進数で4桁、つまり2バイトが必要となります。2バイト使用すると65535字まで網羅できますので、普段使われている漢字が表記できます。
アルファベットや数字、記号の各文字に 8 ビットの数を割り当てたものをコード表と言います。パソコンなどで使われているコード表にASCII コード表があります。大型コンピュータではEBCDIC というコード表が使われています。
日本では、英字に加えて 60 字くらいのカナが使われています。ASCII コード表にカナを加えたコード表を JIS コード表 (JIS X0201-1976)と言います。
実際、日本語ではコード表はJIS・シフトJIS・EUCと3つのコード体系があり、特徴は次の通りです。
1.JISコード
インターネットの電子メールで使われている文字コードです。 文字コード表を切替えるためにエスケープシーケンスという文字列を用いています。
(エスケープシーケンスとは ESC (16 進数で 1b) という制御文字から始まる文字列であります。ESC $ @ が来たら JIS 漢字コード表、ESC
( B が来たら ASCII コード表というように使います。)
インターネットの電子メールでは、すべての文字の 8 ビット目が 0 でないと不都合が起こりますので、インターネットの電子メールではこの方式が使われています。
2.シフト JIS
Windows の文字コードとして使われている方式であります。
JIS 漢字コード表の文字は 8 ビット目が 1 になるように、JIS 漢字コード表を規則にしたがってシフトをしたコード表です
JIS 漢字コード表とのコード変換が少しやっかいなのが難点です
3.EUC
インターネットサーバで多く使われている UNIX の OS で主として使われている方式である。 シフト JIS と同じように JIS 漢字コード表の文字は8
ビット目が 1 になるようにしていますが、変換方式は異なります。JIS とのコード変換がシフト JIS に比べて単純です。