第1回－コンピュータの歴史

コンピュータの分類
コンピュータ登場までの三つの潮流
●計算機械の流れ
• 数を計算する道具の登場
コンピュータらし
いコンピュータ
•
•
•
•
コンピュータらしく
ないコンピュータ
•
•
•
•
スーパコンピュータ
大型コンピュータ
ワークステーション
パソコン
ワープロ
ゲーム機
携帯電話
POS端末
•
•
•
•
•
列車自動制御装置（ATC)
全自動洗濯機
電子レンジの制御装置
プラントの制御装置
自動車のエンジン，ABS
• 計算機械（電源なし）の登場
そろばん（BC3000年頃？）
計算尺（英天文学者ガンター，1620年）
パスカルの歯車式加算機（1642年）
• 計算機械（電源付き）
• プログラム内蔵方式の原形
ライプニッツの歯車式計算機（1600年代末）
虎式計算機（1923年）
ベル研リレー式電気計算機（1937年）
ENIAC（1944年）
●統計機械の流れ
• 穿孔カード処理機械
HollerithのPunch Card System（1887年）
●自動論理機械の流れ
• Abu Ja‘far Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi
アルゴリズム（9世紀）
• G. Booleの論理代数学「論理の数学的解析」（1848年）
• A. Turingの仮想論理機械（1936年）
• C. Shannonのスイッチ回路によるプール代数の証明（1938年）
計算機の基本構造
計算機の５大機能
１．中央処理装置（CPU） 記憶，演算，制御の各機能を果す。
演算装置 四則演算，比較演算，論理演算を行う。
制御装置 計算機の出入力，記憶，演算のすべての動作を制御する。
命令レジスタ，プログラムカウンタ，インデックスレジスタ，ベースレジスタ など
記 憶
入 力
演 算
出 力
２．入力装置 計算機にデータを伝達する装置
キーボード，マウス，最近はスキャナ，ディジタルカメラなど。
制 御
３．出力装置 計算機で処理した情報を人間が見やすい形に出力する装置
ディスプレイ装置（CRT，液晶，プラズマディスプレイ），プリンタが主な装置
記憶装置
中央演算装置
ALU
1
2
3
4
シーケンサ
データ
データ
データ
…
入出力装置
命令
命令
…
ALU : ArithmeticLogical operatoin Unit
４．主記憶装置 プログラムおよびデータを実行できる状態で記憶する装置
SRAM(Static Random Access Memory)
キャッシュメモリ
DRAM(Dynamic Random Access Memory) 主記憶
５．外部記憶装置 当座使用しないプログラムやデータを記憶しておくための装置
磁気テープ（MT，DAT），磁気ディスク装置，CD-ROM，MO，PD，DVDなど。
計算機技術の発展
年 代
第
一
世
代
第
二
世
代
第
三
世
代
第
三
・
五
世
代
第
四
世
代
1945年
1950年代末
1960 年代
前半
1960年代
後半
1970年代
1980年代
∼現在
論理素子
真空管
トランジスタ
IC
LSI
超LSI
記憶素子
特記事項
磁気ドラム バッチ処理
軍用リアルタイム処理
磁気コア
アセンブラ，FORTRAN
モニタ
磁気コア
リアルタイム処理の商用化
COBOL，BASIC
磁気コア
IC
IC
LSI
超LSI
ノイマン型計算機
計算機の例
ENIAC
UNIVAC I
IBM701
IBM7070
IBM7090
IBM360
汎用オペレーティングシステム
マルチプログラミング
タイムシェアリングシステム
マイクロプロセッサ，仮想記憶
データベース
TCP/IP,SNA
C言語，UNIX
PDP-10
分散処理
パソコン，ワークステーション
スーパコンピュータ
MS-DOS
Apple,Sun3
CRAY-MP
IBM390
DOS/V機
論理素子の発展によって計算機の世代を区分。
IBM370
●プログラム制御方式
予め与えられたプログラム，すなわち命令の系列を自動的に実行し，終了する。
●プログラム内蔵（stored program）方式
プログラム自身を２進数で表現し，扱う対象の数値と同様にメモリに格納する。命
令にも番地が付く。
●記憶部と演算の分離
主記憶装置 Turing MachineのEndless Tape
線形構造
中央処理装置 Turing MachineのFinite State Controller
個々の演算と実行制御をともに行う。
●プログラムの逐次実行方式
Turing Machineはテープに記録されていた命令を一つずつ読み込む。
中央処理装置内部のプログラムカウンタに基づいて，主記憶装置から一操作ずつ
読み取り実行する。
情報科学01
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