２．コンピュータに必要な機能 |
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| 2.1 | コンピュータは手順をおぼえていて計算する |
| 2.2 | やり方の指示 |
| 2.3 | やり方をおぼえておく |
| 2.4 | 手順書（てじゅんしょ）の理解（りかい） |
| 2.5 | 入力（にゅうりょく） |
| 2.6 | 出力（しゅつりょく） |
| 2.7 | コンピュータに必要な機能（きのう） |
コンピュータは、「自分では判断（はんだん）できないが、
やらせれば計算のことならなんでもできる機械（きかい）」です。
ただ、ここがやっかいです。
なぜって？ たとえを使いましょう。
クレヨンでしか絵をかけない人には「絵をかけ」というだけで、
クレヨンで絵をかけという指示になります。
油絵（あぶらえ）も水彩画（すいさいが）もかける。
墨絵（すみえ）もかける。
もちろんクレヨンでも絵をかける人がいたとしましょう。
この人には、絵をかけだけでなく
「クレヨンで」と付け加えなければなりません。
すなわち、「自分で決められないが、何でもできる」人に対しては、
細かく指示しなければなりません。
逆に言うと、「自分で決められないが、何でもできる」は、
「細かく指示しなければ、何もできない」ことと同じになります。
手順を指示するには、2通りの方法があります。
まず、１つ目は、指示する側が手順をおぼえていて、
「次はこれをやりなさい」と、
作業が終わった時点で次の作業を指示するやり方です。
すなわち、1ステップ毎に指示する方法です。
コンピュータの親戚である電卓では、
キーで数字を叩いて、＋や-の演算記号を叩いて・・・。
これが1ステップ毎に指示する方法にあたります。
ふたつ目は、手順書を渡して、そのとおりやらせる方法です。
コンピュータでは、この手順書のことを「プログラム」と呼びます。
表1-４ 手順書の例（大根を買うおつかい）
| @ 千円札をうけとる。 A 八百屋に行く B 店の人に「だいこんを下さい」と言う。 C 店の人からだいこんを受け取る。 D 千円札を払う。 E おつりをもらう。 F うちに帰る。 G だいこんとおつりをわたす。
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手順書をわたされた人は、手順を忘れないようにしなければなりません。
自信がないときは、手順書を手元に持っていて
確認できるようにしておかなければなりません。
手順書が分厚くて大変であれば、
とりあえず必要な分だけコピーするか、メモをとって手元におきます。
すなわち、作業中にすぐに取り出せる場所に
手順書（コピーやメモを含む）を置いておくしくみが必要です。
コンピュータでは、作業中の手順書「プログラム」を
主記憶装置（「メインメモリ」ともいう）において、
1ステップずつ実行していきます。
この方式は、数学者のフォンノイマンという人が考案しました。
そこで、現在のコンピュータのことを「ノイマン型コンピュータ」と呼びます。
また、メインメモリにプログラムを
格納（かくのう：英語で「ストアー」という）して実行する方式のことを
「ストアード・プログラム方式」と呼びます。
手順書が分厚い場合、すなわちプログラムが大きい場合、
その一部分のコピーをメインメモリにおきます。
プログラム自体は、後で出てくる「補助記憶装置」に置いておき，
コピーを見ながら実行します。
他の部分が必要になったら、必要になったところをコピーします。
ちょっと難しい言葉になりますが、
これを「仮想記憶方式（かそうきおくほうしき）」と呼びます。
手順書をわたされた人は、手順書を理解して、
指示された順序で作業を実行できなければなりません。
すなわち、手順書を解読し、順序よく実行するしくみが必要です。
コンピュータでは、このしくみを
| 中央処理装置（ちゅうおうしょりそうち）またはCPU（しーぴーゆー） |
| MPU（えむぴーゆー） |
と呼ぶこともあります。
コンピュータは、2進数で書かれた
| 機械語（きかいご。マシン語ともよばれる） |
という言葉を理解します。
人間がこれを理解するのは大変です。
逆に、コンピュータは、人間の言葉を知ることはできません。
英語しかわからない人に、日本語しか知らない人が、
会って仕事を頼むときは、
| 通訳（つうやく。英語で「インタプリタ」） |
の人に通訳してもらいます。
あるいは、日本語で書いた手順書を、
| 翻訳家（ほんやくか。英語で「コンパイラ」） |
の人に頼んで、
英語の文章にしてもらいます。
コンピュータでも、2通りの助けを借ります。
この助けるための特殊なプログラムを
| 「言語処理（げんごしょり）プロセッサ」 |
といいます。
人間の言葉に近い表現で書いた手順書を、
1ステップ毎に解釈するプロセッサを
| インタプリタ |
| コンパイラ |
ところで、手順書を一般的に表したい場合があります。
先ほどの手順は、
八百屋さんに行ってだいこんを買うおつかいでしたが、
次のように変更してみましょう。
表1-5 手順書の例（一般化した手順書）
| @ Bをうけとる。 A Xに行く B 店の人に「Aを下さい」と言う。 C 店の人からAを受け取る。 D Bを払う。 E おつりをもらう。 F うちに帰る。 G Aとおつりをわたす。 |
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X ： 八百屋 A ： だいこん B ： 千円札 |
こうすると、Xを魚屋に、Aを魚のさばに変えれば、
| 魚屋さんに行って魚のさばを買うおつかい |
の手順書に使うことができます。
だけど、手順書を使おうとするとき、
XやA、Bなどを後から与えるしくみが必要になります。
プログラムが読み込まれた後で指示するためのしくみ、
これをコンピュータでは
| 「入力装置（にゅうりょくそうち）」 |
と呼びます。
処理した結果も欲しくなります。
おつかいを頼んだ人は、おつかいに行った人から、
Aとおつりを受け取らなくては、頼んだ意味がありません。
おつかいに行った人の仕事は、
Aとおつりを頼んだ人にわたして、やっと終わりになります。
結果を依頼した人にわたすためのしくみ、
これをコンピュータでは
| 出力装置（しゅつりょくそうち） |
といいます。
また、入力装置と出力装置をあわせて
| 入出力装置（にゅうしゅつりょくそうち） |
といいます。
私たちの生活では、今は使わないけど、後で使うために、
しまっておく場所を用意します。
書棚、茶だんす、冷蔵庫のようなものです。
プログラムやデータでも今は使わないけど、
後で使いたいために、しまっておく場所があります。
これをコンピュータでは
| 補助記憶装置（ほじょきおくそうち） |
といいます。
これまでをまとめると、コンピュータに必要な機能は次のようになります。
| （１） ＣＰＵ （シーピーユー） |
機械語で書かれた手順書（プログラム）を 解読して実行するしくみ |
| （２） メインメモリ （主記憶装置） |
プログラムやデータを覚えておくしくみ |
| （３） 入力装置 | データを後から与えるためのしくみ |
| （４） 出力装置 | 結果をユーザに見せるためのしくみ |
| （５） 補助記憶装置 | プログラムやデータを後で使うために しまっておく場所 |
これらのはたらきを図にすると，図1-1のようになります。
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第1編 コンピュータの原理
１． コンピュータは計算機
２．コンピュータに必要な機能
第２編 論理回路の話
１．豆電球による論理回路
２．スイッチによる論理回路
３．論理回路図の単純化
第３編 コンピュータの回路
１．加算回路と減算回路
２．記憶回路
３．順序回路
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