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きみつぐつなかわ
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1 I T パスポート合格講座テキスト 01 IT パスポート 1

2 はじめに本書の目的本書の目的は IT パスポート試験に最も容易にかつ確実に合格するということです最も容易に試験に合格するにはテキストは薄い方が好ましいですしかし確実に試験に合格するためには一定の情報量が必要ですそこで本書を作成する際には載せる情報について何度も何度も吟味しましたそのような地道な作業を経て完成したのが本書ですそのため本書を講義に従って読破すれば最も容易にかつ確実に IT パスポート試験の合格圏に入ることができるものと確信しています本書の特色 ㆒文章は簡潔にかつ分かりやすくしました少ない時間で全範囲を勉強するにはマンガの本を読むのと同様に楽に読める必要がありますそのため本書はなるべく文書を簡潔にかつ分かりやすくしました ㆓具体例を通じて学習できるようにしました抽象的な話ばかりに終始しているテキストではなかなか理解が進みません身近な具体例から学習してこそ理解が進むものですそこで本書は具体的なケースを前提に学習できるようにしました叅図表を多く盛り込みました IT パスポートではいろいろな言葉考え方を学習しますそのためいろいろな言葉や考え方の具体例をたくさん掲載しましたこれによりみなさんが IT パスポート試験に合格し実際に実務においても困ることはないようにしました ㆕難解な用語には解説をつけましたコンピュータの世界は難解な用語だらけですそのようなコンピュータの世界をみなさんが難なく学習できるように本書では難解なコンピュータの用語には解説をつけました 2

3 本書を利用することにより一人でも多くの方が IT パスポート試験に合格されることを心より切望しますフォーサイト教材作成室 3

4 もくじ I パソコンの仕組みを理解しよう I-1 パソコンの仕組みとはたらき I 入力装置 14 I 記憶装置 16 I 演算装置制御装置 30 I 出力装置 32 II ソフトウェアとデータ II-1 ソフトウェアとは II-2 オペレーティングソフト II-3 BIOS II-4 応用 ( アプリケーション ) ソフト II-5 プログラミング言語と言語プロセッサ II-6 データの種類 II-7 データの表現 II-8 真理表とベン図 86 4

5 III ネットワーク III コンピュータネットワークの発達 90 III 通信ネットワークの構成 94 III-3 通信サービス III-4 LAN(Local Area Network) III-5 OSI 参照モデルと TCP/IP III-6 クライアントサーバ型ネットワーク III 誤り制御 122 IV 表計算ソフト IV-1 表計算ソフトの基本 IV-2 式と関数 IV-3 参照と再計算索引

6 6

7 I パソコンの仕組みを理解しよう I 1 パソコンの仕組みとはたらき I 2 入力装置 I 3 記憶装置 I 4 演算装置制御装置 I 5 出力装置 IT パスポート合格講座テキスト ₀₁ 7

8 I-1 パソコンの仕組みとはたらきパソコンによる情報処理パソコンのはたらきの基本は多くの情報を取り込みそれを処理し最終的な結果を出力することですつまり入力処理出力というプロセスによってパソコンは動いているわけですこのパソコンの基本的なはたらきのために5つの装置が必要であり 5 大装置といわれていますまたパソコンの仕組みを知ることでトラブル発生時に問題を的確に把握し対処できるようになります情報処理のプロセスとはたらきプロセス装置名具体例はたらき取り込み入力装置キーボードマウススキャナデジカメモデムなどパソコンが処理するためのデータを入力する主メインメモリ入力されたデータを一時的に記憶しておく処理記憶装置補助ハードディスクフロッピーディスク CD ドライブなど入力されたデータを長期間記憶しておく演算装置 CPU 入力されたデータと命令に基づいて計算する制御装置演算装置を制御する出力出力装置ディスプレイプリンタモデムなど計算結果を出力する 8

9 I USB パソコンの中身パソコンではマザーボードと呼ばれる基板に前ページに書いた各種装置が搭載されていますマザーボードにはパソコンが動作するために必要な各種装置間を結ぶための回路が搭載されておりマザーボードに各種装置を搭載することによってパソコンが動作できるわけです CPU 図の左上にカードのようなものが取り付けられていますパソコンでは特定の動作を行うカード ( 拡張カード ) が各種販売されておりこの部分に取り付けることで機能を増やすことができますまたマザーボードに直接取り付けられている平らな四角のパーツ ( 例えば CPU の左上にあるパーツ ) も特定の動作を行うパーツであり最初からマザーボードに直接取り付けられることをオンボードといいます 9

10 パソコンの I-1 仕組みとはたらきバスパソコンに入力されたデータはパソコン内部の回路を通ってさまざまなところへ転送されますこのようなパソコン内部のデータの通り道をバスといいます ❶ 転送するデータの種類による分類バスデータの種類データバス処理対象のデータアドレスバスデータの届け先を表す信号コントロールバスデータを処理する命令信号ＣＰＵアドレスバスデータバスメモリ主記憶装置 10 入出力回路インターフェイスコントロールバス入力装置出力装置補助記憶装置

11 I ❷ 転送能力による分類バス転送能力 ISA バス 4 MB/s 8 MB/s PCI バス 133 MB/s 533 MB/s PCI Ex バス MB/s MB/s PCI Ex 2.0バス MB/s 2 1 GB/s AGP バス MB/s MB/s 11

12 I-1 パソコンの仕組みとはたらき単位コンピュータではビット (bit) を最小単位として扱います最小単位である bit は 0 か 1 を表すことができますつまり 1ビットで2つの事柄を表すことができるわけですしかしコンピュータが扱う情報は膨大ですから 2つの事柄を扱えても全く役に立ちませんそこで 8ビットを1つの単位として処理しますこれを1バイト (Byte) といいます 1バイトになると2 8 個 (=256 個 ) の事柄を表すことができます例えばコンピュータで最も頻繁に扱う文字について考えてみましょう英語で文章を書く場合アルファベット数字が必要ですしたがって 2つの事柄しか表せない場合文章をコンピュータ上で表すことができませんしかし 256 個の事柄を扱うことができる場合そうではなくなりますアルファベットで26 個数字で10 個ですからまだまだ余裕があるわけですそこで 1 文字を1バイト (8ビット) で表してやれば自由にどんな文章でも表現することができるわけですこのようにコンピュータでは1バイト (8ビット) ごとに情報を扱います人間から見るとコンピュータは1 文字ごとに処理しているのです単位 1 bit( ビット ) or 1 1 BYTE( バイト ) ビット 1 KB( キロバイト ) ,024バイト 1 MB( メガバイト ) ,024 KB 1 GB( ギガバイト ) ,024 MB 1 TB( テラバイト ) ,024 GB よく新聞等で 5 年分の新聞記事を保存することができるディスクが開発されたなどという記事がありますが例えば1MB では1,048,576 文字 (1,024 1,024) を表すことができますこれは原稿用紙 2,621.5 枚分ですそれがフロッピーディスクの中に入ってしまうわけです CD だと681,574,400 文字 (1,024 1, ) ですから原稿用紙 1,703,936 枚分になりますこれでコンピュータが扱う情報量が大変なものだとお分かりいただけたと思いますまた正確には1,024で次の単位に移りますが現実のコンピュータ製品では 1,000 ごとに単位を変えて表示しているようです 12

13 I 1,000 ごとの単位値記号読み T テラ 10 9 G ギガ 10 6 M メガ 10 3 K キロ m ミリ 10 6 μ マイクロ 10 9 n ナノ p ピコ 13

バーの横幅と数で情報を表します ❷ 2 次元バーコード ( QR コード ) 水平と垂直の2 次元方向で情報を表します 1

14 I-2 入力装置キーボード文字の入力マウス / タッチパッド / トラックボール / スティックポイント位置情報操作の入力タブレット / ディジタイザボードに書いた画像を取り込みますバーコードリーダ ❶ 1 次元バーコードバーの横幅と数で情報を表します ❷ 2 次元バーコード ( QR コード ) 水平と垂直の2 次元方向で情報を表します 1 次元バーコードよりも多くの情報を記録できます商品情報だけでなくエラー情報なども自由に追加できます 360 どの角度からも読みとることができます 14

15 I OCR(Optical Character Reader) スキャナで読み取った画像を文字情報に変換します OMR(Optical Mark Reader) マークシートの塗りつぶされた位置を認識してコードを返しますカードリーダカードに記憶された情報を読み取ります磁気式と IC 式がありますタッチパネル画面上をポイントすることでマウスと同じはたらきをしますデジタルカメラ CCD(Charge Coupled Device) で読み取った画像をデジタルデータに変換しますスキャナ CIS(Contact Image Sensor) で読み取った画像をデジタルデータに変換しますキャプチャボードテレビやビデオカメラ用の映像をデジタルデータに変換します 15

16 I-3 記憶装置入力装置から入力されたデータは記憶装置に記憶されます記憶装置には主記憶装置と補助記憶装置 ( 外部記憶装置 ) があります主記憶装置は主に半導体補助記憶装置は主にディスクカードです主記憶装置 RAM (Randum Access Memory) 読み書きが自由にできます記憶のために電気が必要です ❶ DRAM(Dynamic RAM) リフレッシュが必要データが消えないように常に電流を流し一定時間ごとに再書き込みすること ❷ SDRAM(Synchronous DRAM) 高機能な DRAM ❸ SRAM(Static RAM) トランジスタのスイッチ動作で情報を記憶するため一度書き込むとリフレッシュの必要がなく DRAM より速くアクセスできる DRAM よりも高価 16

17 I ROM (Read Only Memory) 読み取りのみが可能です記憶のために電気は不要です ❶ マスク ROM 製造時にデータを書き込み書き込まれたデータの読み取りのみが可能 ❷ PROM(Programmable ROM) ROM ライターを使って一度だけデータを書き込みできます ❸ EPROM(Erasable PROM) 紫外線を照射することによってデータの書き換えが可能 ❹ EEPROM(Electrically EPROM) 電気的処理によってデータの書き換え可能 ❺ フラッシュメモリ扱いやすくした EEPROM メモリカードなどに使われています主記憶装置の形状 SIMM Single Inline Memory Module. DRAM PC DIMM Dual Inline Memory Module. SIMM RIMM Rambus Inline Memory Module. DIMM Rambus 17

18 I-3 記憶装置パソコンのメモリメインメモリ一般にメモリとはメインメモリをさし SDRAM が利用されていますメインメモリには処理されるデータソフトを動かすためのデータソフトを動かすための命令などが記憶されています様々なデータをメモリに読み込み処理していく方式をフォンノイマン方式 ( ノイマン型コンピュータ ) といいますキャッシュメモリキャッシュメモリは CPU に内蔵されているメモリで SRAM が利用されています SRAM はリフレッシュ動作が必要ないため動作速度が速く頻繁に使われるデータを記憶するために使われます頻繁に使うデータを動作速度が速いメモリに記憶しておけば再び同じデータを使う処理を行う場合にそのデータを速く読み出すことができ全体的な処理速度を向上させることができますキャッシュメモリは CPU に近い方から1 次キャッシュ 2 次キャッシュと呼ばれ数字が小さくなるほど処理速度が速くなります (CPU に近いため ) 仮想メモリハードディスクの一部をメモリとして使うことキャッシュメモリやメインメモリに収まりきれないほど大きいデータの場合物理的にメインメモリキャッシュメモリに記憶させることができないため一時的にハードディスクをメインメモリキャッシュメモリの代わりとして利用します仮想メモリを使う場合本来ならメインメモリに記憶しておくべきデータをハードディスクに記憶することになりアクセス速度が極端に遅くなりますメインメモリに記憶しておくべきデータをハードディスクに記憶させることをスワッピングといいます 18

19 I VRAM(Video RAM) ディスプレイに表示する画像データを一時的に保存しておくメモリつまり VRAM に保存できないデータはディスプレイに表示できませんよってディスプレイに表示できるデータ ( 画像の大きさ ) は VRAM の容量によって決まります EMS(Extend Memory Specification) Windows 以前の OS は MS-DOS という OS であり 1MB までしかメモリを扱うことができませんでしたそこでより大きなサイズのメモリを使うことができるように拡張させたものが EMS ですメインメモリ (DRAM) の進化 ❶ DRAM ❷ EDO DRAM DRAM ❸ SDR SDRAM 1 1 SDRAM ❹ DDR SDRAM 1 2 SDRAM 2.5V ❺ DDR2 SDRAM DDR SDRAM 2 1.8V ❻ DDR3 SDRAM DDR2 SDRAM 2 1.5V 記憶階層 19

ｽﾗｲﾄﾞﾀｲﾄﾙなし

ｽﾗｲﾄﾞﾀｲﾄﾙなし 2019. 7.18 Ibaraki Univ. Dept of Electrical & Electronic Eng. Keiichi MIYAJIMA 今後の予定 7 月 18 日メモリアーキテクチャ1 7 月 22 日メモリアーキテクチャ2 7 月 29 日まとめと期末テストについて 8 月 5 日期末試験メモリアーキテクチャ - メモリ装置とメモリアーキテクチャ - メモリアーキテクチャメモリ装置とは?