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
計算機の構成要素

CPU (中央処理装置)


メモリ (主記憶装置)


データを記憶する
I/O (入出力装置)


計算やメモリ操作などを行う
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
計算機の仕組み
バス
ハードディスク
CPU
I/O
キーボード,マウス
メモリ
ディスプレイ
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)
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
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)
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
具体例
プログラム
int a, b;
a = 5;
b = a + 3;
プログラムの実行
メモリ内に,変数 a, b の記憶
場所を決める
int a, b;
a = 5;
b = a + 3;
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

CPU~メモリ間をデータが流れる
CPU
a
b
int a, b;
a = 5;
b = a + 3;
メモリ
I/O
具体例
movl
movl
addl
movl
$5, -4(%ebp)
-4(%ebp), %eax
$3, %eax
%eax, -8(%ebp)
a=5
b=a+3
ちょっと難しい例
.L2:
.L3:
movl $4, -4(%ebp)
cmpl $4, -4(%ebp)
jne
.L2
movl $1, -8(%ebp)
jmp
.L3
movl
$2, -8(%ebp)
a = 4;
if( a==4 ){
b = 1;
} else {
b = 2;
}
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
LANの仕組み
HUB(ハブ)
通信データを
相互に交換する
LAN相互の接続
ルータ
HUB
通信データの
経路を考慮する
HUB
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
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
LAN相互の接続
ルータ
ルータ
HUB
送信PC
ルータ
ルータ
HUB
受信PC
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・・・
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
ホームページにアクセス

http://www.micro.mse.kyutech.ac.jp/Literacy



プロトコル

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(protocol)


伝送プロトコル
通信規約
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
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
プロトコル(protocol)
マナー
ビジネスかプライベートか
慣習
言語
日本語か英語か
媒体
電話か、E-mailか、手紙か
プロトコル(protocol)
手順
やりとりのきまり
データ
構造
データビット、パリティ
ハード
線の数、電圧、速度
プロトコル: 通信の規約

ホームページを見る


メールを送る


HTTP: HyperText Transfer Protocol
SMTP: Simple Mail Transfer Protocol
メールを受信する

POP: Post Office Protocol
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
ダウンロード

kougi11ito