仕組
2.
基礎
仕組
操作 基本
Chris Plaintail
October 11, 2016
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仕組
目次
仕組
構成要素
1
諸量 単位
符号化
入出力装置
2
OS
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仕組
仕組
3 / 118
仕組
仕組
基本構成 —
電子回路 機器）
数学的基礎
確認
機能
実現
( OS ) 中心
（
関係 理解
．
（
．
（半導体
）
— 基本
）
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仕組
構成
型
構成要素
(CPU)：演算装置・制御装置
記憶装置 (Memory)
周辺装置（補助記憶装置・入力装置・表示装置・通信装置）
：
入出力回路（
） 経由
利用
通信
同期
扱 命令
同様
扱
（⇒
）
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仕組
CPU
中央演算装置：CPU (Central Processing Unit; Processor)
周波数 2.6 GHz
（処理 速度）
::::
幅 64 :::
bit（一度 処理
量）
主記憶装置：
(DRAM)
記憶容量 4.0 GB
:::
情報：
w [
]-[
]-[
]
m [Apple]-[
Mac
]
【問 1】 今使
「性能」 調
．
【問 2】 黎明期 電子計算機（ENIAC, EDVAC, EDSAC
）
現在
（PC
） 異
点，共通
点 何 ．
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仕組
諸量
位取
単位：大
数
接頭辞
k（
M（
G（
T（
P（
位取
）= 1, 000 = 103
）= 1, 000 k = 1, 000, 000 = 106
）= 1, 000 M = 1, 000, 000, 000 = 109
）= 1, 000 G = 1012
）= 1, 000 T = 1015
接頭辞
m（
µ（
n（
p（
f（
）= 1/1, 000 = 10−3
）= 1/1, 000, 000 = 10−6
）= 1/1, 000, 000, 000 = 10−9
）= 1/1, 000, 000, 000, 000 = 10−12
）= 10−15
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仕組
諸量
PC
情報
周波数 Hz（
単位：周波数
）： 1 秒間
回数
音
電波・家庭用電源 電圧
光
拍手
bit（
）, Byte（
）： 1 Byte = 8 bit（半角英数字）
周波数 例
可聴域 音
家庭用電力
・TV 放送・BS/CS 放送
通信 (WiFi, 3G, 4G, LTE)
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仕組
諸量 単位：電気
『電気』 関
量
電圧（V
単位
）
電流（A
）
電力（W
）：電圧 × 電流
（積算）電力量（Wh
時）：電力 × 時間（h 時）
1 次電池
乾電池：1.6 V, 36 Wh/kg
乾電池：1.5 V,110 Wh/kg
2 次電池
鉛蓄電池：2.1 V,40 Wh/kg
水素電池：1.2 V, 100 Wh/kg
電池：3.6-3.7 V, 150-240 Wh/kg
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仕組
諸量 単位：
人間
（人 ∼
関
）
基礎代謝（30 代男性）：1 人 = 1500 kcal/日 ≃ 70 W
：1 人 = 700 kcal/時 ≃ 800 W
：1 人 = 90 kcal/時 ≃ 100 W
時 (Wh)
円・人月
円（仕事
報酬）
東京電力・従量電灯 B・第 1 段階料金：1 kWh = 19 円 43 銭
代：1 人 = 800 円/時 ⇔ 1 人時 = 800 円
月給：1 人月 = 34.0 万円（大卒初任給
1 位）
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仕組
諸量 単位：問題
【問 3】 AM, FM
放送，地上波 TV 放送，BS, CS 放送 利
用
電波 周波数 調
．
，
移動通信
利用
電波 周波数
．
【問 4】 各国 家庭用電源 電圧 周波数 調
．
【問 5】 PC
他 家電（冷蔵庫・電灯・電気掃除機・
）
消費電力 調
．
，各種発電所（原子力
火力・水力・太陽光・風力
）
電力
．
【問 6】 1980 年頃
登場
PC/Mac 関
，
CPU
幅
周波数，
容量
変遷
来
調
．
【問 7】（IT Passport・H 23 春）
周波数 1.6 GHz
CPU
，4
処理
命令 1 秒間 何回実行
．
【問 8】
人間（30 代男性） 電気式
代
使
電力料金
節約
．
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仕組
諸量 単位：問題
【問 9】
発電機 取 付 ，毎日 8 時間 30 日間
続
生 出
電力 売却
収入 見
込
．
【問 10】 （地方上級・H 20 ）A, B
2人 行
A
行
12 日間早 終了 ，B
行
27 日間早 終
了
仕事 ，A
行
，終了
日数
，正
．
1
2
3
4
5
18
24
30
36
42
日
日
日
日
日
12 / 118
仕組
符号化：2 進法
命令
対象
同様
bit
符号化
扱
符号化：情報 ⇔ 符号（数）
数 表現：n 進法 (n = 2, 10, 16)
2 進法： 桁＝ bit
bit ：伝
情報量 単位
二者択一：ON/OFF, up/down, yes/no, ...
32 bit CPU = 32 個
列
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仕組
符号化：2 進法
bit
何号室？
上
+4
6
4
4
西
下
0
7
5
5
7
5
3
1
南
下 → 上：+4
1
+1東
0=0+0+0
1=0+0+1
2=0+2+0
3=0+2+1
4=4+0+0
北
+2 5 = 4 + 0 + 1
6=4+2+0
7=4+2+1
上 北 東
下 南 西
南 → 北：+2
西 → 東：+1
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仕組
符号化：2 進法
bit
何号室？
上
+4
6
4
4
西
下
0
7
5
5
7
5
3
1
南
下 → 上：+4
1
+1東
0
1
2
3
4
北
+2 5
6
7
:
:
:
:
:
:
:
:
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
上 北 東 1
下 南 西 0
南 → 北：+2
西 → 東：+1
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仕組
記数法
2 進法 → 10 進法
10110(2) = 24 + 23 + 22 + 21 + 20 = 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 22
× × × × ×
× × × × ×
1 0 1 1 0
1 0 1 1 0
10 進法 → 2 進法 → 10 進法
2
2
2
2
) 13
) 6 ···
) 3 ···
) 1 ···
0 ···
1
0
1
1
×
×
×
×
20
21
22
23
=
=
=
=
1
0
4
8 (+
13
13 = 1101(2)
16 / 118
仕組
記数法
【問 11】 2 進法
1
111
2
1111
3
11110
4
111100
5
1111111
6 10000000
【問 12】 10 進法
1 11
2 22
3 44
4 63
5 64
表
表
次
数
次 数
10 進法 表現
．
2 進法 表現
．
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仕組
記数法
【問 13】 （国家 II 種・H 19 ）
用
数
表 26 進法 考
．
，A
10 進数 0, B
1，Z
25 表
．
，
CB
2 × 26 + 1 × 1
53
．今，BB+F
始
，次
BB+F+F，BB+F+F+F
，BB 順次 F 加
，生
数
．
1
2
3
4
5
CC
DD
EE
FF
GG
18 / 118
仕組
記数法
【問 14】 （IT Passport・H 21 春）2 進数 10110
3倍
．
11010
11110
1000010
10110000
【問 15】 （地方上級・H 21 ）2 進法
10101 表 10 進法
数 X
，3 進法
201 表 10 進法 数 Y
，X + Y
6 進法 表
数
，正
．
1 100
2 101
3 102
4 103
5 104
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仕組
記数法
p 進法 ⇔ 10 進法
X (n) X (n−1) X (n−2) · · · X (1) X (0) (p)
= X (n) × pn + X (n−1) ×n−1 + · · · + X (1) × p1 + X (0) × p0
p
p
p
p
)
)
)
)
p )
Y
d0
d1
d2
dn−1
0
···
···
···
···
···
···
r0
r1
r2
× p0
× p1
× p2
rn−1 × pn−1
rn
× pn
(+
Y
20 / 118
仕組
計算
2 進数 1101(2)
3倍
1101(2) × 2 + 1101(2) = 11010(2) + 1101(2)
3 = 11(2) = 10(2) + 1(2)
1
+)
1 1
1 1
1 0 0
1 0 1
0 1 0
1
0 1 1
1 1 0
×)
1
1 1 0
+)
1 1 0 1
1 1 1
1 0 0 0 1
1
1
1
1
21 / 118
仕組
計算
Maxima（10 進数
2 進数 変換）
obase ： Maxima 出力
整数 基数
(%i1)
(%o1)
(%i2)
(%o10)
(%i3)
(%o11)
(%i4)
(%o100)
(%i5)
(%o100)
obase : 2;
10
63;
111111
65535 + 1;
10000000000000000
2^16 -1;
1111111111111111
obase : 10;
10
22 / 118
仕組
計算
Maxima（2 進数
10 進数
ibase ： Maxima 読 込 整数 基数
(%i1)
(%o1)
(%i2)
(%o10)
(%i3)
(%o11)
(%i4)
(%o100)
(%i5)
(%o100)
変換）
ibase : 2;
2
11111111;
255
1111111111111111;
65535
10000000000000000;
65536
ibase : 1010;
10
23 / 118
仕組
計算
Maxima（2 進数 計算）
(%i1)
(%o1)
(%i2)
(%o10)
(%i3)
(%o11)
(%i4)
(%o100)
(%i5)
(%o100)
(%i6)
(%o100)
obase
10
ibase
2
111 +
1000
111 *
10101
obase
10
ibase
10
: 2;
: 2;
1;
11;
: 1010;
: 1010;
24 / 118
仕組
記数法
【問 16】 （地方上級・H 14 ）150 台 自動車 駐車
駐車場
．
駐車場
，1 台目 駐車
1 番，2 台目
駐車
2番
，
「3」,「4」,「9」 数字 使
，
，3 台目 駐車
5番
．
駐車場 150 台目 駐車
番号
正
．
1
2
3
4
5
215
256
505
576
628
番
番
番
番
番
25 / 118
仕組
記数法
【問 17】 （国家 I 種・H 6）
一定 法則
基
記号化
．
「BUS AND TRUCK」 次
表
．
規則
「Z」
表
．
B
U
S
A
N
D
T
R
U
C
K
26 / 118
仕組
記数法
【問 18】 （地方上級・H 11 ）次 図 ，
数 表
．
···
1
決
2
3
4
従
．
表
5
6
一定 決
···
11
数
次 式 答
，− 減算記号
．
従
···
16
64
，正
−
27 / 118
仕組
符号化：2 進法
数学的手続
2
2
2
2
)
)
)
)
13
6
3
1
0
=⇒ 対象物
···
···
···
···
1
0
1
1
1列 並
対応
×
×
×
×
20
21
22
23
数
=
=
=
=
操作
bit
？
1
0
4
8 (+
13
（符号
与
）．
28 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
⓪ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮
0
⓪ ② ④ ⑥ ⑧ ⑩ ⑫ ⑭
1
① ③ ⑤ ⑦ ⑨ ⑪ ⑬ ⑮
0 0
⓪ ④ ⑧ ⑫
0 1
① ⑤ ⑨ ⑬
1 0
② ⑥ ⑩ ⑭
1 1
③ ⑦ ⑪ ⑮
0 0 0
⓪ ①
0 0 1
② ③
0 1 0
④ ⑤
0 1 1
⑥ ⑦
1 0 0
⑧ ⑨
1 0 1
⑩ ⑪
1 1 0
⑫ ⑬
1 1 1
⑭ ⑮
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
29 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
⓪ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮
0
⓪ ② ④ ⑥ ⑧ ⑩ ⑫ ⑭
1
① ③ ⑤ ⑦ ⑨ ⑪ ⑬ ⑮
0 0
⓪ ④ ⑧ ⑫
0 1
① ⑤ ⑨ ⑬
1 0
② ⑥ ⑩ ⑭
1 1
③ ⑦ ⑪ ⑮
0 0 0
⓪ ①
0 0 1
② ③
0 1 0
④ ⑤
0 1 1
⑥ ⑦
1 0 0
⑧ ⑨
1 0 1
⑩ ⑪
1 1 0
⑫ ⑬
1 1 1
⑭ ⑮
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
30 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
⓪ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮
0
⓪ ② ④ ⑥ ⑧ ⑩ ⑫ ⑭
1
① ③ ⑤ ⑦ ⑨ ⑪ ⑬ ⑮
0 0
⓪ ④ ⑧ ⑫
0 1
① ⑤ ⑨ ⑬
1 0
② ⑥ ⑩ ⑭
1 1
③ ⑦ ⑪ ⑮
0 0 0
⓪ ①
0 0 1
② ③
0 1 0
④ ⑤
0 1 1
⑥ ⑦
1 0 0
⑧ ⑨
1 0 1
⑩ ⑪
1 1 0
⑫ ⑬
1 1 1
⑭ ⑮
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
31 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
⓪ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮
0
⓪ ② ④ ⑥ ⑧ ⑩ ⑫ ⑭
1
① ③ ⑤ ⑦ ⑨ ⑪ ⑬ ⑮
0 0
⓪ ④ ⑧ ⑫
0 1
① ⑤ ⑨ ⑬
1 0
② ⑥ ⑩ ⑭
1 1
③ ⑦ ⑪ ⑮
0 0 0
⓪ ①
0 0 1
② ③
0 1 0
④ ⑤
0 1 1
⑥ ⑦
1 0 0
⑧ ⑨
1 0 1
⑩ ⑪
1 1 0
⑫ ⑬
1 1 1
⑭ ⑮
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
32 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
⓪ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮
0
⓪ ② ④ ⑥ ⑧ ⑩ ⑫ ⑭
1
① ③ ⑤ ⑦ ⑨ ⑪ ⑬ ⑮
0 0
⓪ ④ ⑧ ⑫
0 1
① ⑤ ⑨ ⑬
1 0
② ⑥ ⑩ ⑭
1 1
③ ⑦ ⑪ ⑮
0 0 0
⓪ ①
0 0 1
② ③
0 1 0
④ ⑤
0 1 1
⑥ ⑦
1 0 0
⑧ ⑨
1 0 1
⑩ ⑪
1 1 0
⑫ ⑬
1 1 1
⑭ ⑮
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
33 / 118
仕組
符号化：2 進法
n桁
2 進数
．
⇒ n bit 符号化
次
操作
，2n 個
同
bit
対象物 符号
符号
対応
与
．
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仕組
符号化：2 進法
⓪①②③④⑤⑥⑦ ⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮
⓪①②③ ④⑤⑥⑦
⑧⑨⑩⑪ ⑫⑬⑭⑮
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⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
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仕組
符号化：2 進法
⓪①②③④⑤⑥⑦ ⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮
⓪①②③ ④⑤⑥⑦
⑧⑨⑩⑪ ⑫⑬⑭⑮
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②③
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②③
⑥⑦
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⓪
①
②
③
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⑩
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⑭
⑮
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仕組
符号化：2 進法
⓪①②③④⑤⑥⑦ ⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮
⓪①②③ ④⑤⑥⑦
⑧⑨⑩⑪ ⑫⑬⑭⑮
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②③
④⑤
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②③
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①
②
③
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⑩
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⑭
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仕組
符号化：2 進法
⓪①②③④⑤⑥⑦ ⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮
⓪①②③ ④⑤⑥⑦
⑧⑨⑩⑪ ⑫⑬⑭⑮
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②③
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⑭
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仕組
符号化：2 進法
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⓪①②③ ④⑤⑥⑦
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②③
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⑬
⑭
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仕組
符号化：2 進法
情報 1 bit
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
「候補」
1/2
絞
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！
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仕組
符号化：2 進法
情報 1 bit
⓪
①
②
③
④
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⑥
⑦
⇒
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絞
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！
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仕組
符号化：2 進法
情報 1 bit
⓪
①
②
③
④
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⑭
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絞
bit
！
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仕組
符号化：2 進法
情報 1 bit
⓪
①
②
③
④
⑤
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⑦
⇒
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⑨
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⑪
⑫
⑬
⑭
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絞
bit
！
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仕組
符号化：2 進法
情報 1 bit
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⇒
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
「候補」 1/2 絞
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⑮
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仕組
符号化：2 進法
情報 1 bit
⓪
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⇒
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
「候補」 1/2 絞
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！
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仕組
符号化：16 進法
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符号化：16 進法
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0
1
0
1
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8
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8
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8
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0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
bit
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
51 / 118
仕組
符号化：16 進法
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
8
>
>
>
>
>
>
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>
>
>
>
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:
8
>
>
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0
1
0
1
8
>
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:
8
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<
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:
8
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:
8
>
>
<
>
:
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
bit
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
52 / 118
仕組
符号化：16 進法
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
8
>
>
>
>
>
<
>
>
>
>
>
>
:
8
>
>
>
>
>
<
>
>
>
>
>
:
0
1
0
1
8
>
>
<
>
:
8
>
>
<
>
:
8
>
<
>
:
8
>
<
>
:
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
bit
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
53 / 118
仕組
演算
2 倍：xxxxx(2) → xxxxx0(2)
4 倍：xxxxx(2) → xxxxx00(2)
3倍 ？ 2倍+1倍
1/2 倍：xxxxx(2) → 0xxxx(2)
演算
NOT：0 → 1, 1 → 0
AND：1 · 1 = 1, 1 · 0 = 0, 0 · 1 = 0, 0 · 0 = 0
OR ：1 + 1 = 1, 1 + 0 = 1,0 + 1 = 1, 0 + 0 = 0
XOR：1 ⊕ 1 = 0, 1 ⊕ 0 = 1, 0 ⊕ 1 = 1, 0 ⊕ 0 = 0
各
繰 上
和：XOR
：AND
54 / 118
仕組
符号化：2 進法
区別
1 bit : 2 = 2
扱
bit
？
1
：0 → 黒，1 → 白
3
3 bit : 2 = 8
RGB
（RGB
1 bit）
4 bit : 24 = 16
16 進数（0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F）
55 / 118
仕組
符号化：2 進法
2 進法
bit
16 進法 (Maxima)
(%i1)
(%o1)
(%i2)
(%o2)
(%i3)
(%o3)
(%i4)
(%o4)
(%i5)
(%o5)
(%i6)
(%o6)
obase : 16;
10
ibase : 2;
2
1111;
0F
11111111;
0FF
obase : 1010;
10
ibase : 1010;
10
56 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
7 bit : 27 = 128
半角英数文字 (ASCII)：図形文字
a
61(110 0001) · · · A
0
30(011 0000) · · · 9
CR 0D(000 1101)
LF
SO 0E(000 1110)
SI
半角
制御
混在
制御文字
41(100 0001)
39(011 1001)
0A(000 1001)
0F(000 1111)
切 替
SO, SI
可能
行末
確認
ASCII
半角
．
57 / 118
仕組
ASCII
0
1
2
3
4
5
6
7
000
001
010
011
100
101
110
111
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
0
1
1
4
0
1
0
0
5
0
1
0
1
6
0
1
1
0
7
0
1
1
1
8
1
0
0
0
9
1
0
0
1
A
1
0
1
0
B
1
0
1
1
C
1
1
0
0
D
1
1
0
1
E
1
1
1
0
F
1
1
1
1
0
@
P
‘
p
!
1
A
Q
a
q
"
2
B
R
b
r
#
3
C
S
c
s
$
4
D
T
d
t
%
5
E
U
e
u
&
6
F
V
f
v
’
7
G
W
g
w
(
8
H
X
h
x
)
9
I
Y
i
y
*
:
J
Z
j
z
+
;
K
[
k
{
,
<
L
\
l
|
=
M
]
m
}
.
>
N
^
n
~
/
?
O
_
o
58 / 118
仕組
ASCII
2 進法
16 進法 (Maxima)
(%i1)
(%o1)
(%i2)
(%o2)
(%i3)
(%o3)
(%i4)
(%o4)
(%i5)
(%o5)
(%i6)
(%o6)
obase : 16;
10
ibase : 2;
2
10000001;
41
1000001 + 100000;
61
obase : 1010;
10
ibase : 1010;
10
59 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
8 bit : 28 = 256
7 bit ASCII + parity bit
ISO/IEC 8859 (ASCII + 128 文字)
英語 含
文字
・
・
・
・
各文字
10
10 bit : 2 = 1, 024
14 bit : 214 = 16, 384
ASCII (7 bit) 2 文字分
空白 除 図形文字部分 (94 文字) ⇒ 94 × 94 = 8, 836 文字
16 bit : 216 = 65, 536
全角文字（英数・
・
・漢字）
60 / 118
仕組
文字
符号化
文字
Shift JIS
JIS (ISO-2022-JP)
EUC-JP
ISO-10646
utf-8
文字化
原因 対処
utf-8/utf-8
shift-jis/utf-8
iso-2022-jp/utf-8 euc-jp/utf-8
utf-8/shift-jis
shift-jis/shift-jis
w [InternetExplorer]-[表示]-[
m [
]-[表示]-[
w [InternetExplorer]-[表示]-[
m [
]
]-[開発]-[
]
]
表示]
61 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
21 bit : 221 = 2, 097, 152 (000000 - 1FFFFF)
ISO/IEC 10646 UCS (000000 - 10FFFF)
UTF-8 :
1 Byte
2
3
4
7 bit
11
16
21
ASCII
ISO/IEC 8859-1
(JIS X 0208,...)
漢字 (JIS X 0208, 0212, 0213)
漢字 (JIS X 0213)
24 bit : 224 = 16, 777, 216 (000000 - FFFFFF)
：3 (RGB) × 8 = 24 bit
RGB, CMY, 色相 (Hue) 明度 (Value)・彩度 (Chroma)
GIMP
使
色
表現
学
．
62 / 118
仕組
電磁波
波長 色
波長
電波
波
赤外線
赤
橙
黄
可視光
緑
青
紫
紫外線
X線
γ線
通信・放送
電子
熱作用
化学作用
医療
63 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
32 bit : 232 = 4, 294, 967, 296
典型的 CPU
（例：192.168.0.1）
PC
IP
48 bit : 248 = 281, 474, 976, 710, 656
（例：04-A3-43-5F-43-23）
MAC
64
64 bit : 2
PC
= 18, 446, 744, 073, 709, 551, 616
典型的
CPU
128
128 bit : 2
IPv6（例：2001:0db8:bd05:01d2:288a:1fc0:0001:10ee）
IP
w [
m [
MAC
]-[
環境設定]-[
]-[
共有
]
]-[詳細]
64 / 118
仕組
IP
IPv4
class 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
A 0NNNNNNN HHHHHHHH HHHHHHHH HHHHHHHH
B 1 0 NNNNNN NNNNNNNN HHHHHHHH HHHHHHHH
C 1 1 0 NNNNN NNNNNNNN NNNNNNNN HHHHHHHH
N
N=1
CIDR
H
H=1
【問 19】 先頭 1 ∼ 3 bit 注目
範囲 求
．
，各
65 / 118
仕組
IP
class 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
A 0NNNNNNN HHHHHHHH HHHHHHHH HHHHHHHH
B 1 0 NNNNNN NNNNNNNN HHHHHHHH HHHHHHHH
C 1 1 0 NNNNN NNNNNNNN NNNNNNNN HHHHHHHH
Class A : 10.0.0.0 - 10.255.255.255 : 1 × 16777216
→ (CIDR : 10.0.0.0/8) : 1 × 224
Class B : 172.16.0.0 - 172.31.255.255 : 16 × 65536
→ (CIDR : 172.16.0.0/12) : 1 × 220
Class C : 192.168.0.0 - 192.168.255.255 : 256 × 256
→ (CIDR : 192.168.0.0/16) : 1 × 216
：
【問 20】
利用
自分 使
確
．
66 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
【問 21】
1 4 bit, 7 bit, 8 bit, 16 bit, 32 bit, 48 bit, 128 bit
区別
「
」 数
．
2 自宅
情報 調
．
3 4 GB
，計算上半角英数文字 換算
何文字
分 情報 保存
．
，手元
書籍 1
含
文字数 見積
，4 GB
保存
文字情報 何
分
計算
．
4 4 GB
大
1 cm2 半導体
実現
1 bit 記憶 保存
必要
面積
計算
．
5 32 bit, 2.4 GHz
CPU 処理
情報量 ，1 秒
漢
字何文字分 相当
．
67 / 118
仕組
符号化：2 進法
【問 22】 世界 人口・
数・宇宙 星 数 何 bit
【問 23】 IPv6
機器
使
符号化
，世界
接続
bit
出荷台数・自動車生産台
．
人々
平均何台
．
68 / 118
仕組
符号化：2 進法
bit
【問 24】
1
2
3
4
5
6
1 年間 国内 発行
書籍 数 調
．
発行
書籍 1 部
数
1
含
文字数 適当 仮定
，1 年間 発行
書籍
中 含
文字数 計算
．
上記 数 1 秒
文字数 換算
．
周波数 2.4 GHz 動作
CPU
1 回 処理 要
時間
何秒 ．
電子回路 伝
情報 光 速
超
．
光 速
毎秒 30 万 km
，上記 CPU
1 回 処理
行 間 情報 最大
伝
．距離 計算
．
IPv6
不足
心配
？
69 / 118
仕組
記憶装置
半導体
RAM（揮発性）
DRAM（安価） · · ·
SRAM（高速） · · ·
ROM（不揮発性）
ROM · · · PC
BIOS，電子辞書 辞書
PROM, EPROM, EEPROM,
⇒ USB
，SD
SSD (Solid State Drive)
装置
磁気
光磁気
光学
w [
，
装置
装置
装置
]-[
]
m [Finder]
70 / 118
仕組
記憶装置
記憶装置 種類
主記憶装置（
CPU
直接
⇕
補助記憶装置（
磁気
・光学
CPU
遠
起動：
仮想
：
）：小容量・高速・揮発性
）
：大容量・低速・不揮発性
装置・
≃
⇒
・光学
装置・
．記憶容量
【問 26】 主記憶装置 補助記憶装置 違
何
（→
）
【問 25】 磁気
．
？
71 / 118
仕組
構造
磁気
—
媒体
—
読 書
—
—
動作
—
—
回転数 [rpm]
⇒
転送
（
）
72 / 118
仕組
記憶装置
【問 27】 （IT Passport・H 21 春）PC
内
利用目的
．
PC
電力供給 切
状態
記憶内容 保持
．
書 換
必要
情報 ，書 換
困 情報
記録
．
主記憶
時間 見
上短縮
，
CPU 処理効率 高
．
利用者 ID
重要情報 機密情報 記録
．
【問 28】 （IT Passport・
）SD
，
属
．
CD-ROM
DRAM
SRAM
使
73 / 118
仕組
記憶装置
【問 29】 （IT Passport・H 21 春）
，適切
．
一度
．
関
書 込
記憶内容
保持
小型化 難
．
光
，以後読 出
電力供給 必要
，
用
書
専用
．
記憶媒体
読
記述
利用
行 ．
74 / 118
仕組
記憶装置
【問 30】 （IT Passport・H 23 春）PC
追加 削除 繰 返
，
．改善策 講
象 起
．
検出
保存
連続
領域
場合，
保存
現
．
正
書
込
．
正
読
込
．
読 取
遅
．
75 / 118
仕組
入力装置
源 =⇒（電子
）=⇒
（1 次元・2 次元）
OMR (Optical Mark Reader)
OCR (Optical Character Recognition)
・
・
・
各種
（温度・圧力・加速度・速度
）・MEMS
76 / 118
仕組
出力装置
CRT
液晶
有機 EL
— 電子銃
(LCD) —
(PDP) — 放電
— 蛍光・燐光
・
3D
w [
]-[
m [
環境設定]
]
77 / 118
仕組
入出力装置
【問 31】 PC
接続
各入出力機器 人間 五感 対応
考
．
【問 32】 （初級
H20 春）入力装置
，
分類
，CAD
図形入力
使用
．
OCR
OMR
【問 33】 （初級
H19 秋）電圧 加
自 発光
不要
，低電圧駆動，低消費電力 特徴
．
CRT
PDP
TFT 液晶
有機 EL
78 / 118
仕組
79 / 118
仕組
，
入出力
制御
基本的
対
管理
．
学 ．
形 保存
，
（
．
中心的 課題
作成
，
様々
）自身
管理
．
．
機能 実現
形 保存
理解
80 / 118
仕組
PC
起動
PC 起動時 動作
BIOS
OS
RAM
BIOS(ROM)
周辺機器
（
実行
PC 初期化
）
ROM 書
小
大
(OS)
柔軟
Mac 場合
EFI(Extensible Firmware Interface)
ROM
SMC (System Management Controller)
⇒
(Operating System, OS) 起動
w 起動直後
m
[F2]
-
情報
81 / 118
仕組
OS
人間 (User)
構造
階層構造
OS - - -
User
Application
Shell
API
Kernel
Device driver
Hardware
GUI (Graphical User Interface)
CUI (Character User Interface)
w [
m [
]-[
]-[option]-[
]-[
情報]
]
82 / 118
仕組
OS
PC 用 OS
Microsoft Windows — Intel
Mac OS X — Intel
Linux
Google chrome OS(...Linux kernel)
...
・
iOS — Apple
Android(...Linux kernel) — Qualcom
Kindle Fire OS(Android base) — Texas
Windows
83 / 118
仕組
OS
OS
機能 目的
目的
抽象化
管理
利用効率
OS
向上
機能
Application 起動（
管理
管理
）
w [CTRL]-[Alt]-[Delete]w
右
m
84 / 118
仕組
OS
【問 34】 （初級
記述
，適切
H-19 春）PC
．
起動
機構
．
，必要 設定 自動的 行
周辺機器 接続
構
．
電源 入
自動的
OS 用 作
構
．
【問 35】 （初級
OS 起動
前
行
入力 可能
．
BIOS
FAT
OS
起動
H-12 春）
．
働
起動
装置
，画面表示
行
機構
動作
電源
関
機
．
機
入
，
装置
．
85 / 118
仕組
OS
【問 36】 （初級
H15 秋）
，適切
周辺装置 利用可能
関
記述
．
OS 再
組 込 必要
場合
，
再度
．
，表計算
実行
入出力可能
書 両用
方 装置
．
，
必要
周辺装置
3 種類
同一機能
制御
場合，読取
．
専用，書込
必要
装置 2 台接続
可能
専用，読
．
場合，一
両
必要
86 / 118
仕組
基本的
（
）
Windows Explorer (Microsoft Windows)
Finder (Mac OS)
帳 (Microsoft Windows)
(Mac OS)
Notepad++
Meadow
（
）
Internet Explorer (Microsoft Windows)
Safari (Mac OS)
Mozilla Firefox
87 / 118
仕組
（
Microsoft Word
OpenOffice Writer
表計算（
Microsoft Excel
OpenOffice Calc
Gnumeric
）
）
Microsoft PowerPoint
OpenOffice Impress
・閲覧
・
Adobe Reader (PDF)
Windows Photo Viewer（画像）
88 / 118
仕組
仮想機械
仮想機械 (Virtual Machine)
動作
＊ VMware (Fusion)/Player
VirtualBox
＊ 携帯端末・組 込 機械 開発環境
Java 仮想機械
Cygwin∗
【問 37】 Windows 上
探
Android
使
動
iOS
．
89 / 118
仕組
OS
【問 38】 （IT-Passport H22 春）PC
OS 関
記述
，
適切
．
OS 異
OS
間
統一
，
OS 種別 意識
処理 行
．
OS
対
，CPU
，
補助記憶装置
資源 割 当
．
OS
文字
自動変換
機能
，
，
名 入出力
文字
種別 違
意
識
処理
．
自由 OS 各種機能 利用
，OS
，
公開
義務
．
90 / 118
仕組
⇔実
名・
作成者・
上
構造
・
位置
···
各 OS 対応
Windows：FAT(File Allocation Table)
Unix : inode
Mac OS :
+Finder 情報 = 拡張属性 (EA)
91 / 118
仕組
File Size Windows Mac
FAT32
MS
4 GB
RW
RW
exFAT
MS
16 EB
RW
RW
∗
NTFS
MS
16 TB
RW
R−
HFS+
Apple 8 EB
−−
RW
ext4
Unix 16 TB
ISO 9660
4 GB
UDF (ISO/IEC 13346)
16 EB
1 EB = 1, 024 PB 1 PB = 1, 024 TB
1 TB = 1, 024 GB 1 GB = 1, 024 MB
w Explorer :
m Finder :
【問 39】 接続
．
右
記憶装置
-[
-[情報 観 ]
調
]
92 / 118
仕組
(512 B, 2048 B)：
基本区画
(512 B - 64kB - 32 MB)：読 書
単位
(w)
（初期化） 確認
(NTFS, NFS+)：
実
整合性確保
上 位置 管理
(FAT, File Allocation Table)
inode
【問 40】
大
利点 欠点
【問 41】 各
，
名 許
字・
字数 制限 調
．
，
装置 対
利用可能
．
．
文
OS
93 / 118
仕組
制御
(Access Control List, ACL)
（所有者）・
・
：
読 出 (Read)・書 込 (Write) ・実行 (eXecute)
UNIX
制御
owner
r w x
22 21 20
group
r w x
22 21 20
others
r w x
22 21 20
94 / 118
仕組
制御
【問 42】 （IT Passport H-21 春）所属
及
性情報
，人事
．人事部
属性情報 ，
4 人 個人 属性情報 次 条件 場合，人事
更新可能 人数 組 合
（次
）．
[条件]
1 属性情報 3
表
．
2 各
，左
順 参照，更新，追加・削除
許可，0 禁止 意味
．
3
属性情報 ，個人 属性情報 登録
場合
適用
．
4
個人 属性情報 次 通
．
人事部
：110
A
：100 B
：110 C
：001 D
個人
属
所属
参照又
対応 ，1
：未登録
95 / 118
仕組
制御
【問 42】
参照可能
2
2
3
3
人数
更新可能
1
2
1
2
人数
96 / 118
仕組
共有
OS
透過的共有
Windows : SMB
Mac OS : AFP
Unix : NFS
VMWare : HGFS
転送
FTP / HTTP
WebDAV
Dropbox
GoogleDrive
iCloud
OneDrive
97 / 118
仕組
管理 (Windows)
管理
（
）
Windows Explorer
起動
[
「
[
「
]
]
...
[
]
」 内容 表示
[
]
」 内容 表示
...
設定
詳細表示
登録
拡張子
隠
[整理]-[
表示
表示
検索
]-[表示]
98 / 118
仕組
管理
操作
情報
閲覧
・検索
・移動・削除・名前変更
作成
関連
w
m
登録 ☞
作成 ☞
作成 ☞
99 / 118
仕組
階層的管理 (Windows)
階層構造
⇒
（補助記憶装置）
・
（
絶対
Explorer
（
）
相対
表示
・
）
w Windows Explorer
w [
] - [管理
管理] - [
管理]
] - [
100 / 118
仕組
階層的管理 (Mac)
階層構造：
木構造
（補助記憶装置）
：絶対
m [Finder]
m [
相対
]-[
]
101 / 118
仕組
主要
(Windows)
C:
Program Files
Users
名
Documents
Pictures
Music
Videos
Windows
D:
Z:
102 / 118
仕組
主要
C:¥Windows · · · OS
C:¥Program Files · · ·
C:¥Users ¥
名 ···
⇕
Z:¥Profile ⇔
・Documents
・
・Pictures
・
・Music
・
・Videos
・
・Downloads
・
・Desktop
・
(Windows)
（
（仮想
）
）
103 / 118
仕組
主要
(Mac)
/
Applications
Users
名
Desktop
Documents
Downloads
Movies
Pictures
Volumes
Macitosh HD → /
104 / 118
仕組
管理：問題
【問 43】 （IT Passport H-21 秋）木構造
関
記述
，適切
階層
相対
異
同
名称
指定
一
存在
採用
．
作成
常 階層構造
最上位 示
作成
．
作成
．
．
．
105 / 118
仕組
管理：問題
【問 44】 （
数個 同名
問 51）図（次
） 示 階層構造 ，複
A, B 配置
，* 印
（
）
矢印 示
配下
f 指定
．
，
指定方法 次 通
．
[指定方法]
1 "
名\...\
名\
名"
，経路上
順 "\" 区切
並
後
"\"
名 指定
．
2
"." 表 ．
3 1 階層上
".." 表 ．
4 始
"\"
，左端
省略
．
106 / 118
仕組
階層構造
【問 44】
B←
A
B∗
A
A
".\B\f"
"..\..\B\f"
A
B
B
"..\A\..\B\f"
"..\B\f"
107 / 118
仕組
命名則
利用
文字・特別
記号
w / ? * : | " < > . ¥ (\)
m /
基底名 拡張子：Basename.Extension
.txt, .csv, . . .
.html, .xml, .tex, . . .
.bat, .pl, .c, .js, . . .
.bmp,
.pdf,
.zip,
.msi,
.dll,
.jpg, .wav, .mp3, .aac, . . .
.doc, .xls, .ppt, .docx, .xlsx, .pptx, . . .
.gz, .lzh, . . .
.pkg, .iso, .dmg
.exe, .app, . . .
【問 45】 Word, Exel
調
．
，Explorer
．
保存
各種
選択
形式
新規作成 ，拡張子 確
108 / 118
仕組
2 進法
符号化 ⇒
単位 (0
1)
依存
定義
文字
含
⇒ 文字
編集
基本的
【問 46】
違
何 ．
109 / 118
仕組
扱
命令
同様
⇒
符号化
処理
．
解釈
．
用
記述
処理手順
，
処理
言語：
言語
言語：
記述
行
記述言語
：
形
言語
保存・管理
110 / 118
仕組
言語
記述言語
言語
言語
言語
言語
言語
記述言語
言語
言語：Python, Perl, Ruby, Javascript,...
高水準言語：C, Fortran, COBOL,...
低水準言語：機械語・
言語
111 / 118
仕組
処理
言語
手順：
具体的 表現：
（
）：簡易
逐次解釈
実行
：
（
）
：可読
⇓
・実行形式（
w .dll, .exe
m .app（内
流
）：効率化・秘匿
）
【問 47】
方式 違
方式
説明
．
・実行形式 作成
，
，
長所短所 説明
方式
．
，
，
作成
112 / 118
仕組
実行環境
GUI (Graphical User Interface)：
・
・
・
w
・
登録
m
CUI (Character User Interface)：
（
入力）
w [
]-[
]-[
]
環境変数 PATH：[
][
]-[
詳細設定]-[環境変数]
set, echo %環境変数名%
m
環境変数 PATH：.bash_profile
113 / 118
仕組
起動
指定
（
指定
（実行
指定
— 既定
方法
）
）
（関連
登録）
CUI
絶対
相対
移動 cd
環境変数 PATH
114 / 118
仕組
拡張子
関連
登録
⇔
形式
関連
（既定
）登録
⇔
拡張子
w [
m [
] - [全般] -[
開 ]
【問 48】
名 拡張子
何
般 Windows PC
，Explorer
設定方法 示 ．Mac
Finder
]
．
，
役割
拡張子 表示
．
？ 一
115 / 118
仕組
圧縮・
可逆圧縮：ZIP (.zip), LHA (.lzh), gzip (.gz), PNG(.png), GIF(.gif),
...
⇔ 非可逆圧縮：JPEG(.jpg), MP3(.mp3),. . .
w [送 ]-[圧縮
]
m [圧縮]
w .msi
m .pkg
w .wim
m .dmg
.iso
：TAR (.tar)
116 / 118
仕組
Windows
【問 49】 Windows
OS
基本的
保管
．
保管
．実習教室
，
作成
保存
．
示 ．
【問 50】
explorer 入力
explorer.exe
Windows Explorer 起動
対
，
iexplore 入力
iexplore.exe
Internet Explorer
起動
？
【問 51】 環境変数 PATH ，
（
; 区
切
）設定
答
．PATH 他 登録
環境変数
？
値 知 方法 示
．
【問 52】
保存
作成
方法 示 ．
117 / 118
仕組
形
保存
階層構造（木構造）
特別
役割
果
拡張子 役割・関連
種類：
管理
仮想
登録
，
，
path
起動方法：
（
）
圧縮
118 / 118

Untitled

ﾁ査･監ｮ､n湿ｰｵﾁｦｸ