コンピューターの五大装置とは?

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 コンピューターの五大装置は,基本情報技術者試験をはじめとする情報処理技術者試験の基礎となる重要分野です。それぞれの役割や関係を,きちんと整理できていますか?

  • 五大装置=制御装置・演算装置・記憶装置・入力装置・出力装置の5つ

 このページは,初学者の方や,基礎を体系的に復習したい方に向けたまとめページです。

 後半には練習問題も用意しています。全体の流れを意識しながら理解を確認していきましょう。

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コンピューターの五大装置とは

 コンピューターの五大装置とは,制御装置,演算装置,記憶装置,入力装置,出力装置のことをいいます。また,制御装置と演算装置を合わせた装置を中央処理装置(CPU)といいます。

五大装置の説明画像

中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)とは

 中央処理装置(CPU)とは,制御装置と演算装置を合わせた装置のことをいいます。

制御装置とは(コンピューター全体を制御)

 制御装置は,演算装置や記憶装置,入出力装置などを制御する装置です。プログラムの実行も制御します。

演算装置とは(算術・論理演算を行う)

 演算装置は,論理演算や算術演算などの演算をする装置です。

記憶装置とは

 記憶装置は,プログラムやデータを記憶する装置です。

主記憶装置(メインメモリー)とは(CPUが直接扱うメモリー)

 主記憶装置は,CPUが直接読み書きできる記憶装置です。補助記憶装置よりも高速ですが,記憶容量は少なく,電源を切るとその内容は失われます(揮発性)。

補助記憶装置とは(永続的記憶と特徴)

 補助記憶装置は,プログラムやデータを記憶する装置です。主記憶装置よりも記憶容量は大きく,電源を切ってもその内容は失われません(不揮発性)。しかし,主記憶装置よりも低速で,CPUから直接読み書きすることはできず,主記憶装置を介して読み書きされます。ハードディスクやSSD,DVDなどがあります。

プログラム格納方式(プログラム内蔵方式,プログラム記憶方式)

 プログラム格納方式とは,実行するプログラムを主記憶装置に格納して実行する方式のことで,現在のほとんどのコンピューターが,この方式を採用しています。フォン・ノイマンという人が考案したため,ノイマン型コンピューターとも呼ばれます。

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入力装置とは

 入力装置は,コンピューターへの指示やデータを入力する装置です。キーボードやマウスなどがあります。

出力装置とは

 出力装置は,処理の結果などを表示する装置です。ディスプレイやプリンタなどがあります。

その他

マザーボードとは(装置接続基盤)

 マザーボードは,CPUやメモリー,入出力装置などを接続するプリント基板です。

マザーボードの画像

BIOS(Basic Input Output System:バイオス)とは(最初に動く制御プログラム)

 BIOSは,マザーボード上のROMに搭載されているプログラムです。OSが起動する前に動作し,ハードウェアの初期化や動作確認を行い,OSの起動を補助します。

※ ROM…Read Only Memory。読み出しのみ可能な記憶装置

BIOSの画像

バスとは(装置間伝送路)

 バスとは,複数の装置や機器などを接続する伝送路のことをいいます。

データバスデータを伝送するバス
コントロールバス各装置を制御する信号を伝送するバス
アドレスバス各装置やメモリーの場所を指示する情報を伝送するバス

練習問題(五大装置の理解チェック)

 次の図の空欄を埋めよ。

練習問題の問題画像

a 中央処理

b 制御

c 演算

d 主記憶

e 補助記憶

f 入力

g 出力

まとめ

 今回は,コンピューターの五大装置について,全体像を中心にシンプルにまとめてみました。五大装置は,コンピューターの動作を理解するための基礎となる重要な考え方です。各装置の役割と相互の関係を整理しておきましょう。

 五大装置の理解を深めるには,各装置の役割としくみを押さえることが重要です。

 理解を深めたい方は,基本情報技術者試験の過去問にも挑戦してみてください。

 また,コンピューター全体のつながりを整理したい方は、こちらも確認しておきましょう。

※ このページでは読みやすさを考慮し「コンピューター」,「サーバー」など長音付きで表記していますが,試験では「コンピュータ」,「サーバ」と表記されます

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