情報技術の学習者がコンピューターに関するいくつかの基本的な知識を再編成できるように、NALのSE Nguyen The Minhはコンピューターシステムに関する最も一般的な情報を要約しています。うまくいけば、この記事を通して、誰もが日常の仕事だけでなく、研究や技術にもそれをうまく適用できるでしょう。

コンピュータシステムは、アプリケーションを実行できるように連携するハードウェアとシステムソフトウェアで構成されています。

アプリケーション：ワープロソフトウェア、Webブラウザからゲームアプリケーションまで。ユーザーがコンピュータシステムで直接使用できるすべてのソフトウェア。

システムソフトウェア：オペレーティングシステム（OS-オペレーティングシステム）は、アプリケーションとコンピューターのハードウェアシステムの間の中間ブリッジです。 OSのタスクは、アプリケーションソフトウェアによって使用されるハードウェアリソースの保守と管理です。オペレーティングシステムに加えて、コンパイラ、リンカ、ローダーなどのシステムソフトウェアも多数あります。後で調べます。

ハードウェアシステム：必要なソフトウェアからタスクを実行するために電気を直接使用します。コンピュータは、CPU（中央演算処理装置）、メモリ（メインメモリ）、周辺IOデバイスなどの基本コンポーネントで構成されている必要があります。

コンピュータアーキテクチャに関するこのシリーズの記事では、ハードウェアレイヤに焦点を当て、システムソフトウェアについて少し説明して、コンピュータの動作を理解します。

抽象化

コンピューターには独自の言語があります。0と1（バイナリ）の2文字のみの言語で、マシンコードと呼ばれます-マシンコード（詳細は次の記事で説明します）。自分のコンピューターを制御するためにバイナリコードでプログラムする必要がある場合、開発者が日常のコミュニケーション言語に近い高レベルの言語でコンピュータープログラムを簡単に構築できるように、抽象化のレベルが構築される場合、それは非常に困難です。

高水準言語：C、C ++、Java、Python、…高水準言語は、より簡単なプログラミングのために、変数、関数、分岐、ループなど、プログラマーの考え方に近い概念を提供します。高水準言語の文法とキーワードはすべての人に馴染みがあるため（英語）、計算ロジックを表現するのが簡単になります。

アセンブル言語：アセンブリ言語は、高級言語と機械語コードの間の中間言語です。コンパイラーは、高水準言語からアセンブリー言語にコードをコンパイルします。アセンブリはマシンコードに近く、各アーキテクチャには独自のアセンブリがあります。

機械語コード：アセンブラーと呼ばれるプログラムは、アセンブリーをコンピューターが理解して実行できる機械語コード（バイナリー）に変換します。

コンピューターのハードウェアモデルは似ていますが、各メーカーはコンピューターを制御するための独自のバイナリコードセット（命令セットアーキテクチャ-ISAと呼ばれます）を設計しています。 Intel x86、ARM、MIPS、RISC-Vなどのさまざまなアーキテクチャがあります。 ISAについては別の記事で説明します。

たとえば、機械語コードに変換されたCコードスニペット

コンピュータ組織

最近のコンピューターには、次の4つの基本コンポーネントがあります。

• CPU-センタープロセッサユニット
• メモリ-メインメモリ
• 入力デバイス

出力機器

CPUは制御および計算センターとして機能します。他のコンポーネントを組み合わせてコンピュータプログラムを実行します。 CPUは、コントロールユニット（CU）、レジスター、算術論理演算ユニット（ALU）の基本パーツで構成されています。 CUが制御を行い、ALUが計算を実行し、レジスターがサポートとして機能します。

メモリ：メインメモリは、コンピュータプログラムのコードとデータを格納する場所です。メインメモリ（RAM-ランダムアクセスメモリとも呼ばれます）は、同じサイズのメモリセル（ワードと呼ばれる）のアレイとして設計されており、同時に任意のメモリセルに直接アクセスできます。 。メモリは一時的な性質のものであり、電源をオフにすると、すべてのデータが失われます。

入力：キーボードやマウスなどの入力デバイスは、コンピューターへの入力を提供します。

出力：モニター、オーディオカードなどの出力デバイスは、コンピューターの出力です。入力デバイスには、タッチスクリーン、ネットワークカード、ハードドライブなど、入力と出力の両方が可能なものがあります。

入力または出力は、まとめてI / Oデバイスまたは周辺デバイスと呼ばれます。一般的なコンピューター周辺機器は、キーボード、モニター、およびハードドライブ（ディスク）です。ハードドライブはプログラムとデータの保存に使用され、電源をオフにしても消去されません。

プログラムは最初にハードドライブに保存され、次にメインメモリにロードされます。 CPUはメモリ内の各命令を読み取り、計算を実行してデータを格納します。その過程で、CPUは入力デバイスから情報を取得したり、出力デバイスに情報を出力したりできます。