本ユニットでは、コンピュータが共通して備える「演算・制御・記憶・入力・出力」の5大機能と、それぞれの役割・担当装置を学びます。プロセッサ(CPU)やメモリの理解の土台となる基礎概念で、各機能がどの装置に対応するかを問う問題が出るため、ハードウェア分野の入口として重要です。
与えられたデータに対し四則演算や比較などの計算処理を行う機能。
演算は、データに対して足し算・引き算などの算術計算や、大小比較・論理判断といった処理を行う機能です。CPU の中の演算装置(ALU)が担当し、コンピュータが「計算する」働きの中心になります。 制御機能が出す指示に従って実際の計算を実行する点が特徴です。試験では、演算装置と制御装置を合わせたものがプロセッサ(CPU)であること、演算は「計算そのもの」を担い、各装置への指示は制御が担うという役割分担が問われます。両者の違いを区別できるようにしておきましょう。
たとえ料理でいえば、レシピの指示どおりに実際に材料を切ったり混ぜたりする調理作業そのもの。手を動かして成果を作り出す部分にあたります。
記憶フック演算といえば四則演算や比較を行う計算処理
プログラムの命令を解読し各装置に動作の指示を出す機能。
制御は、メモリに置かれたプログラムの命令を順に取り出して解読し、演算・記憶・入力・出力の各装置へ「次はこれをせよ」と指示を出す機能です。CPU の中の制御装置が担当し、コンピュータ全体の動きを統制する司令塔の役割を果たします。 本ユニットで扱う5大機能の中心的な存在で、他の4機能すべてに指示を出します。試験では、計算を行う演算との違い(制御=指示、演算=計算)や、制御装置と演算装置を合わせたものがプロセッサ(CPU)であることが頻出します。
たとえオーケストラの指揮者のようなもの。自分で楽器は弾かず、各奏者(各装置)に「ここで入れ」「次はこう」とタイミングと指示を出して全体をまとめます。
記憶フック制御といえば命令を解読し各装置へ指示を出す司令塔
プログラムやデータを保持し必要に応じて読み書きする機能。
記憶は、処理に使うプログラムやデータを蓄えておく機能です。主記憶(メモリ)が代表で、演算や制御が扱う命令・データを一時的に保持し、必要なときに読み出したり書き込んだりします。 コンピュータはプログラムを記憶に置いてから実行する(プログラム内蔵方式)ため、記憶は処理の前提となる重要な機能です。試験では、高速だが電源を切ると消える主記憶と、低速だが消えない補助記憶(SSD・ハードディスク等)の役割の違いが問われることがあります。
たとえ料理中に材料やメモを置いておく作業台(主記憶)と、食材をしまっておく冷蔵庫(補助記憶)のようなもの。すぐ使う物は手元、長く保つ物は奥に置きます。
記憶フック記憶といえばプログラムやデータを保持する機能
外部からデータや指示をコンピュータ内部へ取り込む機能。
入力は、人や外部の機器からデータ・命令をコンピュータの中へ取り込む機能です。キーボード・マウス・スキャナ・マイクなどの入力装置が担当し、外界からの情報を内部の記憶や演算へ渡す入口になります。 処理結果を外へ出す出力と一対の関係にあり、両者は内部の3機能(演算・制御・記憶)と外部とのやり取りを受け持ちます。試験では、キーボードは入力装置・プリンタは出力装置といった、各装置がどちらに分類されるかを区別する問題が出ます。
たとえレストランで、客の注文を聞いて厨房へ伝えるホールのようなもの。外からの要望を中の作業者(処理側)へ届ける受付の役目です。
記憶フック入力といえば外部からデータを取り込む機能
コンピュータ内部の処理結果を外部へ取り出す機能。
出力は、コンピュータが処理した結果を人や外部の機器が利用できる形で外へ出す機能です。ディスプレイ・プリンタ・スピーカーなどの出力装置が担当し、内部の処理を外界へ伝える出口になります。 データを取り込む入力と対になる機能で、この入力・出力により5大機能が一巡します。試験では、ディスプレイやプリンタは出力装置であること、入力装置との分類の違いが問われます。両方の機能を持つ装置(タッチパネル等)がある点も押さえておくとよいでしょう。
たとえ厨房で仕上がった料理を客の席まで運ぶ配膳のようなもの。中で作り上げた成果を外の利用者へ届ける渡し口の役目です。
記憶フック出力といえば処理結果を外部へ取り出す機能
関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。