計算機リテラシーＭ 第 11 回 計算機・ネットワーク技術 伊藤 高廣

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1 計算機リテラシーＭ 第 11 回 計算機・ネットワーク技術 伊藤 高廣 http://www.micro.mse.kyutech.ac.jp/Literacy

2 計算機の構成要素 CPU （中央処理装置） 計算やメモリ操作などを行う メモリ （主記憶装置） データを記憶する I/O （入出力装置） 外部装置とデータの交換をする ハードディスク （外部記憶装置） ファイルを記憶する

3 計算機の仕組み CPU メモリ ハードディスク キーボード，マウス ディスプレイ I/O バス

4 CPU Central Processing Unit 中央処理装置 演算を行う 4 つの動作を繰り返す メモリ内の命令を取り出す（ FETCH ） 命令を解読する（ DECODE ） 命令を実行する（ EXECUTE ）

5 メモリ 主記憶装置 RAM: Random Access Memory が使われる 読み書き可能なメモリ データ記憶場所 プログラムやデータの記憶場所

6 メモリの種類 RAM DRAM (Dynamic RAM) SRAM (Static RAM) ROM マスク ROM PROM (Programmable ROM) EPROM (Erasable PROM) EEPROM (Electric Erasable ROM)

7 I/O コンピュータと外部の接続 CPU やメモリは非常に高速 パソコンの種類によって速度が違う インターフェース 外部装置がデータを扱いやすいようにする 速度を調節する

8 具体例

9 プログラム int a, b; a = 5; b = a + 3;

10 プログラムの実行 int a, b; a = 5; b = a + 3; メモリ内に，変数 a, b の記 憶場所を決める メモリ内の変数 a の場所に 「 5 」を書き込む 1. メモリ内の変数 a の場所からデー タを読み出す． 2.CPU 内のデータ（ 5 ）に，「 3 」を 加える 3.CPU 内のデータ（ 3 ）を，メモリ の変数 b の場所に書き込む

11 CPU ～メモリ間をデータが流れる CPU メモリ I/O int a, b; a = 5; b = a + 3; a b

12 具体例 movl $5, -4(%ebp) movl -4(%ebp), %eax addl $3, %eax movl %eax, -8(%ebp) a=5 b=a+3

13 ちょっと難しい例 movl $4, -4(%ebp) cmpl $4, -4(%ebp) jne.L2 movl $1, -8(%ebp) jmp.L3.L2: movl $2, -8(%ebp).L3: a = 4; if( a==4 ){ b = 1; } else { b = 2; }

14 ネットワークの仕組み LAN ~ Local Area Network 学内，家庭内など，限られた範囲でのネッ トワーク 管理者がいて，一般に安全 WAN ~ Wide Area Network 広域のネットワーク LAN 同士を相互に接続する 全体の管理者はいない

15 LAN の仕組み HUB （ハブ） 通信データを 相互に交換する

16 LAN 相互の接続 HUB ルータ HUB 通信データの 経路を考慮する

17 なぜルータが必要か？ HUB はデータを交換する HUB に接続されている装置すべてと データを交換できる ↓ すべての装置にデータを転送している 大規模になると・・・ データ転送先が膨大になってしまう 不要なデータを流さないようにする

18 IP Internet Protocol プロトコル＝通信規約 インターネット（ WAN ）で，パケット 単位にデータを送り届けるための規約 パケットに送信 PC ・受信 PC のアドレスを 付ける （ IP アドレス） ルータでパケットの行き先を判断する

19 LAN 相互の接続 HUB ルータ HUB ルータ 送信 PC 受信 PC

20 IP アドレス IP アドレスの例 131.206.64.1 192.168.0.1 覚えにくい・・・

21 DNS Domain Name System PC の名前（ドメイン名）と IP アドレスを関連づけるシステム 世界に 13 個存在するルートサーバ M.ROOT-SERVERS.NET 日本 メール，ホームページなど， すべてのインターネットサービスに関係す る

22 ホームページにアクセス http://www.micro.mse.kyutech.ac.jp/Literacy DNS へ問い合わせる www.micro.mse.kyutech.ac.jp の IP アドレスを調べ る ページのリクエスト 125.52.151.4 に対して，ページを要求する ページのレスポンス 要求されたページが HTML 形式で送られる ブラウザで表示 HTML データを，ブラウザの画面で描画する プロトコル

23 プロトコル（ protocol) 伝送プロトコル 通信規約

24 プロトコル（ protocol) コミュニケーションには必ずプロトコ ルがある プロトコルには階層がある

25 プロトコル（ protocol) 日本語しか使えない人と英語しか使え ない人では話が通じない 人間同士の場合、言語と媒体（電話か 手紙か）の階層に分けて考えられる

26 プロトコル（ protocol) 電話か、 E-mail か、手紙か 媒体 日本語か英語か 言語 ビジネスかプライベートか マナー 慣習

27 プロトコル（ protocol) 線の数、電圧、速度 ハード データビット、パリティ データ 構造 やりとりのきまり 手順

28 プロトコル： 通信の規約 ホームページを見る HTTP: HyperText Transfer Protocol メールを送る SMTP: Simple Mail Transfer Protocol メールを受信する POP: Post Office Protocol

29 期末試験について 筆記試験を実施します 内容 UNIX の操作やファイル 著作権 インターネット セキュリティ 計算機・ネットワーク これらに関する内容を含む