コンピュータの分類 コンピュータ登場までの三つの潮流 ●計算機械の流れ • 数を計算する道具の登場 コンピュータらし いコンピュータ • • • • コンピュータらしく ないコンピュータ • • • • スーパコンピュータ 大型コンピュータ ワークステーション パソコン ワープロ ゲーム機 携帯電話 POS端末 • • • • • 列車自動制御装置（ATC) 全自動洗濯機 電子レンジの制御装置 プラントの制御装置 自動車のエンジン，ABS • 計算機械（電源なし）の登場 そろばん（BC3000年頃？） 計算尺（英天文学者ガンター，1620年） パスカルの歯車式加算機（1642年） • 計算機械（電源付き） • プログラム内蔵方式の原形 ライプニッツの歯車式計算機（1600年代末） 虎式計算機（1923年） ベル研リレー式電気計算機（1937年） ENIAC（1944年） ●統計機械の流れ • 穿孔カード処理機械 HollerithのPunch Card System（1887年） ●自動論理機械の流れ • Abu Ja‘far Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi アルゴリズム（9世紀） • G. Booleの論理代数学「論理の数学的解析」（1848年） • A. Turingの仮想論理機械（1936年） • C. Shannonのスイッチ回路によるプール代数の証明（1938年） 計算機の基本構造 計算機の５大機能 １．中央処理装置（CPU） 記憶，演算，制御の各機能を果す。 演算装置 四則演算，比較演算，論理演算を行う。 制御装置 計算機の出入力，記憶，演算のすべての動作を制御する。 命令レジスタ，プログラムカウンタ，インデックスレジスタ，ベースレジスタ など 記 憶 入 力 演 算 出 力 ２．入力装置 計算機にデータを伝達する装置 キーボード，マウス，最近はスキャナ，ディジタルカメラなど。 制 御 ３．出力装置 計算機で処理した情報を人間が見やすい形に出力する装置 ディスプレイ装置（CRT，液晶，プラズマディスプレイ），プリンタが主な装置 記憶装置 中央演算装置 ALU 1 2 3 4 シーケンサ データ データ データ … 入出力装置 命令 命令 … ALU : ArithmeticLogical operatoin Unit ４．主記憶装置 プログラムおよびデータを実行できる状態で記憶する装置 SRAM(Static Random Access Memory) キャッシュメモリ DRAM(Dynamic Random Access Memory) 主記憶 ５．外部記憶装置 当座使用しないプログラムやデータを記憶しておくための装置 磁気テープ（MT，DAT），磁気ディスク装置，CD-ROM，MO，PD，DVDなど。 計算機技術の発展 年 代 第 一 世 代 第 二 世 代 第 三 世 代 第 三 ・ 五 世 代 第 四 世 代 1945年 1950年代末 1960 年代 前半 1960年代 後半 1970年代 1980年代 ∼現在 論理素子 真空管 トランジスタ IC LSI 超LSI 記憶素子 特記事項 磁気ドラム バッチ処理 軍用リアルタイム処理 磁気コア アセンブラ，FORTRAN モニタ 磁気コア リアルタイム処理の商用化 COBOL，BASIC 磁気コア IC IC LSI 超LSI ノイマン型計算機 計算機の例 ENIAC UNIVAC I IBM701 IBM7070 IBM7090 IBM360 汎用オペレーティングシステム マルチプログラミング タイムシェアリングシステム マイクロプロセッサ，仮想記憶 データベース TCP/IP,SNA C言語，UNIX PDP-10 分散処理 パソコン，ワークステーション スーパコンピュータ MS-DOS Apple,Sun3 CRAY-MP IBM390 DOS/V機 論理素子の発展によって計算機の世代を区分。 IBM370 ●プログラム制御方式 予め与えられたプログラム，すなわち命令の系列を自動的に実行し，終了する。 ●プログラム内蔵（stored program）方式 プログラム自身を２進数で表現し，扱う対象の数値と同様にメモリに格納する。命 令にも番地が付く。 ●記憶部と演算の分離 主記憶装置 Turing MachineのEndless Tape 線形構造 中央処理装置 Turing MachineのFinite State Controller 個々の演算と実行制御をともに行う。 ●プログラムの逐次実行方式 Turing Machineはテープに記録されていた命令を一つずつ読み込む。 中央処理装置内部のプログラムカウンタに基づいて，主記憶装置から一操作ずつ 読み取り実行する。 情報科学01 1
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