情報の表現(超重要)

16問 • 8ヶ月前

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コンピュータ内部では、全ての情報は電気号の「ON」，「OFF」や、電圧の「高」。「低」のように2値で扱われているので，これを2進数の「1」と「O」に対応させ表現しています。「1」や「O」のように、コンピュータで扱う最小の情報量の単位を〇〇といい。2進数1桁に相当します。さらに、それを8個をひとまとめにしたものを〇〇といい。2進数8桁に相当します。「10001111」のような表記は〇〇と呼ばれることもある。

ビット, バイト, ビットパターン

コンピュータ内部では0と1の2進数で表現しているにもかかわらず、文字を扱えるのは、文字の一つひとつに2進数で表現された識別番号を割り振られているからです。この識別番号を文字コードといいます。代表的な文字コードには、次のようなものがあります。

ASCIIコード, シフトJISコード, EUC, Unicode

コンピュータは以下の5つの装置で構成される。上から順に答えよ。なお、ここで上げた装置は全てハードウェア(手に触れることのできるもの)である。

制御装置, 演算装置, 記憶装置, 入力装置, 出力装置

現在のコンピュータでは、まずは実行に必要なプログラムを主記憶上に配置してから始めます。主記憶に配置されたプログラムの命令を、CPUが順番に取り出して，解読・実行する方式を〇〇（もしくは〇〇）といいます。

プログラム記憶方式, プログラム格納方式

〇〇とは、コンピュータにおいて、CPUが直接アクセスして読み書きできる記憶装置のことです。一般的には、メモリまたはメインメモリとも呼ばれます。主に、実行中のプログラムやデータを一時的に保存するために使われます。 (DRAMなど) 主記憶の主な特徴として、〇〇性:CPUと直接接続されているため、読み書きが非常に高速にできます。〇〇性:電源を切るとデータが消えるのが一般的です。容量:補助記憶装置（HDD、SSDなど）に比べて容量は小さめですが、処理速度が速いため、現在実行中のプログラムやデータを保存するのに適しています。がある。

主記憶, 高速, 揮発

〇〇とは、コンデンサを用いて製造される半導体です。価格は比較的安いものの、処理速度が遅いという特徴があります。主記憶装置として用いられるのはこれです。コンデンサを用いているため、一定時間がたつと電荷が失われてしまうという特徴があります。そこで、定期的に〇〇動作と呼ばれる電荷の再充填を行う必要があります。

DRAM, リフレッシュ

〇〇とはフリップフロップ回路を用いて製造されている半導体です。フリップフロップ回路とは、一定の電流を与えるとシーソーのように上下する回路であり、一度電流を流すとその状態を維持するという特徴があります。よって、DRAMでは必要だったリフレッシュ動作が必要ありません。高速かつ低消費電力であるというメリットがありますが、小型化がしにくく価格も高いというデメリットがあります。主に、CPUと主記憶装置をつなぎ、高速処理が求められる〇〇として用いられることが多い半導体です。

SRAM, キャッシュメモリ

CPUはデータを読み込むとき、まずキャッシュメモリ(SRAM)にアクセスします。目的のデータがキャッシュメモリ上にあれば、高速にデータを読み込むことができます。一方で、キャッシュメモリにデータが存在しない場合は、CPUは主記憶装置(DRAM)までデータを取得しに行ったうえで、次回以降の処理のためにキャッシュメモリにデータをコピーしておきます。

⭕️

CPUはコンピュータの頭脳に当たり、〇〇とも呼ばれます。CPUの性能は、主にクロック周波数とバス幅で表現されます。

プロセッサ

CPU内はたくさんの回路で構成され、各回路間の処理にずれが生じないように、同期をとるための周期的号（〇〇という）に合わせて各回路が動作しています。これが1秒間に繰り返される回数を〇〇といい、単位はHzです

クロック信号, クロック周波数

〇〇とは、コンピュータ内の装置間を結び、データのやり取りのために共有される伝送路です。これを人に例えると、血管や神経に当たります。また、一度に伝送できるデータ量を〇〇といい，単位はビットです。一般的に，これのビット数が大きく、クロック周波数が大きいほど高速にデータを送受信できます

バス, バス幅

エ

イ

CPUが1つの命令を実行するのに必要となる平均クロック数を〇〇という。

CPI

ウ