コンピュータ工学への招待　（近代科学社）

初版1刷(2015年2月28日発行)用訂正PDFファイル(1628KB; 12p&まえがき)

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まえがき

第1章　コンピュータと工学

1.1　コンピュータの能力

1.1.1　コンピュータと人間　《 コンピュータはなくてはならない人間の道具だ 》

1.1.2　コンピュータによる情報処理　《 コンピュータによる情報の処理とは 》

1.1.3　デジタル情報　《 コンピュータはデジタル情報を扱う 》

1.1.4　ソフトウェアの役割　《 多種多様な情報処理機能を実現するために 》

1.2　コンピュータの原理と進歩

1.2.1　ハードウェアとソフトウェアの機能分担　《 ハードウェアやソフトウェアは何が得意か 》

1.2.2　コンピュータ技術の進歩　《 コンピュータの仕組みは移り変わっているのか 》

1.2.3　コンピュータと人間との比較　《 人間と比較してコンピュータが得意なこと不得意なこと 》

1.3　コンピュータ工学

1.3.1　コンピュータ工学の学習目標　《 コンピュータ工学で身に付く知識とは 》

1.3.2　コンピュータ工学の学習分野　《 コンピュータ工学はどんな学問分野をカバーするのか 》

2.1　コンピュータシステムの構成

2.1.1　ハードウェアとソフトウェアの協調　《 両ウェアが協調してコンピュータシステムは機能する 》

2.1.2　ハードウェアの構成　《 ハードウェア機構も役割分担している 》

2.2　コンピュータの仕組み

2.2.1　マシン語　《 コンピュータの言葉は“0”と“1”だけで構成する 》

2.2.2　プログラム内蔵　《 プログラムはあらかじめコンピュータの内部に 》

2.2.3　命令実行サイクルとハードウェア　《 共用ハードウェアをくり返し使い回す 》

2.3　コンピュータにおける数の表現

2.3.1　論理値と論理演算　《 コンピュータはすべてを“0”と“1”でこなす 》

2.3.2　2進数　《 コンピュータが扱う数値は2進数で表現する 》

2.3.3　10進数→2進数変換　《 人間が扱う10進数値を2進数値へ変換すると 》

2.3.4　論理値と2進数値　《 論理値と2進数値はどこが同じでどこが違うのか 》

3.1　論理回路の数学

3.1.1　論理値と論理演算　《 “0”と“1”の論理だけでコンピュータの動作原理を構築する 》

3.1.2　論理関数とその性質　《 論理値どうしの数学的関係は論理演算式で表せる 》

3.1.3　論理関数の基本定理　《 論理関数の定理も論理関係だ 》

3.2　論理関数の表現

3.2.1　真理値表　《 論理関数を論理値だけで表す 》

3.2.2　標準形論理式　《 論理関数を唯一形の式で表す 》

3.2.3　カルノー図　《 論理関数を図で直感的に表す 》

3.2.4　論理関数の表現方法の比較　《 標準積和形論理式と真理値表とカルノー図は1対1対応する 》

3.3　論理回路の設計

3.3.1　論理関数と論理回路　《 論理関数と論理回路は1対1対応する 》

3.3.2　組み合わせ論理回路の設計　《 論理関数とカルノー図を使って論理回路を設計する 》

4.1　基本アーキテクチャ

4.1.1　基本ハードウェア構成　《 どのコンピュータも必ず装備しているハードウェア装置とは 》

4.1.2　命令セットアーキテクチャ　《 基本的なコンピュータアーキテクチャは基本ハードウェア構成と基本マシン命令セットによって実現する 》

4.1.3　基本命令セット　《 マシン命令の基本セットはどのコンピュータにも共通だ 》

4.2　内部装置のアーキテクチャ

4.2.1　内部装置のハードウェア構成　《 内部装置とはプロセッサ―メインメモリ対である 》

4.2.2　プロセッサアーキテクチャ（1）――― 制御機構　《 制御機能をプロセッサ内のハードウェア機構で実現する 》

4.2.3　プロセッサアーキテクチャ（2）――― 演算機構　《 演算機能をプロセッサ内のハードウェア機構で実現する 》

4.2.4　 メモリアーキテクチャ　《 メモリ機能はメインメモリを中心に実現する 》

4.3　外部装置のアーキテクチャ

4.3.1　外部装置　《 主要な外部装置には入出力装置とファイル装置と通信装置の3種類がある 》

4.3.2　入出力アーキテクチャ　《 入出力装置と入出力ソフトウェアとの機能分担で入出力機能を実現する 》

4.3.3　ファイル装置のアーキテクチャ　《 大容量メモリ機能と高速入出力機能を兼ね備える外部装置がある 》

4.3.4　通信アーキテクチャ　《 通信装置と通信ソフトウェアとの機能分担で通信機能を実現する 》

5.1　OSの役割と機能

5.1.1　OSの位置付け　《 OSはハードウェアとソフトウェアの接点に位置する基盤ソフトウェアだ 》

5.1.2　OSの機能　《 ユーザプログラムとハードウェア装置の機能分担と協調を取り仕切る 》

5.1.3　OSと割り込み　《 ユーザプログラムとハードウェア装置との通信を取り仕切る》

5.2　プロセッサとメモリの管理

5.2.1　プロセッサとプロセスの管理　《 プロセッサで実行するプログラムを無駄なく切り替える 》

5.2.2　OSと仮想メモリ　《 メインメモリを大容量に見せかける 》

5.2.3　ファイル管理　《 種々雑多な大量ソフトウェアを簡潔に一元管理する 》

5.3　外部装置の管理と制御

5.3.1　入出力制御　《 人間とコンピュータとの情報の送受を取り仕切る 》

5.3.2　通信制御　《 コンピュータネットワークを介した情報の送受を取り仕切る 》

索引

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