ソフトウェアの仕組み
Software Basicsプログラムとプログラム言語
コンピュータに指示する命令の集まりをプログラムと呼びます。そして、その指示を書き表すための言葉がプログラム言語です。私たちが日本語や英語で意思を伝えるように、コンピュータにはコンピュータが理解できる言葉で指示を伝える必要があります。
コンピュータが動く流れ
まとめると、コンピュータは次のような一連の流れで動いています。CPU(制御装置と演算装置がセットになったもの)が中心となり、メモリ(記憶装置)からデータを取り出し、入力装置からの指示に従って処理を行い、その結果を出力装置へ伝える——この流れが、コンピュータの基本的な動き方です。
5大装置それぞれの役割
前回のレッスンで紹介した5大装置を、もう少し具体的に見てみましょう。
| 装置 | 役割 | 例 |
|---|---|---|
| 入力装置 | データを入れる窓口。操作内容やデータをコンピュータに教える | キーボード、マウス、タッチパネル |
| 記憶装置(主記憶) | 今まさに使っているプログラムやデータを一時的に置く作業台。電源を切ると忘れる | メモリ |
| 記憶装置(補助記憶) | データやプログラムを長期間保存する倉庫。電源を切っても消えない | SSD、HDD、USBメモリ |
| 演算装置 | 計算と判断をする頭脳。足し算・引き算や「AとBを比較する」といった判断を行う。制御装置とセットでCPU | ― |
| 出力装置 | 結果を見せる手段。処理された結果を文字・画像・音にして伝える | ディスプレイ、プリンタ、スピーカー |
| 制御装置 | すべてを管理する司令塔。他の4つの装置に指示を出し、全体の動きをまとめる。演算装置とセットでCPU | ― |
主記憶装置(メモリ)を「作業台」、補助記憶装置を「倉庫」にたとえると分かりやすいはずです。作業台の上には、いま使っている道具だけを広げますが、片づけると(電源を切ると)作業台の上はきれいに消えてしまいます。一方、倉庫にしまったものは、電源を切っても消えずに残り続けます。
ここからは、基礎の一歩先の話です。初心者の方は読み飛ばして構いません。でも、パソコンの動作の重さに悩んだことがある方ほど「そうだったのか」となる話です。
メモリ不足が「動作が重い」の正体
作業台(メモリ)が狭いと、一度にたくさんの道具を広げられません。パソコンで複数のアプリを同時に開いていると動作が重くなるのは、この作業台の広さが足りなくなっているからです。ブラウザのタブを開きすぎたときに動きが鈍くなるのも、同じ理由です。メモリを増設すると動作が軽くなるとよく言われるのは、作業台そのものを広くしているからです。
倉庫(補助記憶)にも速さの違いがある
補助記憶装置には、SSDとHDDという2種類があります。HDDは円盤を回転させてデータを読み書きする方式、SSDは電気的にデータを読み書きする方式で、可動部品がない分SSDのほうが高速で、パソコンの起動やアプリの立ち上がりが速くなります。「同じ倉庫」でも、荷物の取り出し方によって速さが変わる、というイメージです。
教室のひとこま
最後に、このテーマを教えるとき、教室でよく交わされるやりとりを。
講師「メモリとストレージの違い」は、パソコン購入の相談を受けるときにいちばんよく聞かれる質問のひとつです。この作業台と倉庫のたとえは、教室で使うといちばん反応がよいものです。