スライド 1: cs-5. コンピュータの構成要素とデータ処理の仕組み
スライド 2: 内容
スライド 3: 今回の内容と、今までの内容の関係
スライド 4: 5-1 OS
スライド 5: OS(オペレーティングシステム)
スライド 6: OSの特徴
スライド 7: OSの主な機能
スライド 8: 5-2コンピュータの構成
スライド 9: コンピュータの主要要素
スライド 10: コンピュータ全体構成
スライド 11: コンピュータの構成
スライド 12
スライド 13
スライド 14
スライド 15: 5-3 デジタル、二進数と16進数
スライド 16: ビット、ビット列、デジタル
スライド 17: 十六進数
スライド 18: 二進数と十六進数の対応
スライド 19: 二進数と十六進数の関係
スライド 20: 5-4 メモリとアドレス
スライド 21: メモリとアドレス(番地)
スライド 22
スライド 23
スライド 24: 読み出し
スライド 25: 書き込み
スライド 26: メモリの仕組み
スライド 27
スライド 28
スライド 29: 5-5 文字コード
スライド 30: ASCII
スライド 31: ASCII文字コード表
スライド 32: 5-6 論理積と論理和
スライド 33: 二進数は0または1
スライド 34: 二進数は0または1
スライド 35: 2変数の組み合わせ:4通り(0と0、1と0、0と1、1と1)
スライド 36: 2変数の組み合わせ:4通り(0と0、1と0、0と1、1と1)
スライド 37: 論理積(AND)
スライド 38: 論理和(OR)
スライド 39: 論理和と「選択」の違い
スライド 40: 論理積と論理和のまとめ
スライド 41: 複数ビットの一括論理演算
スライド 42: 複数ビットの一括論理演算
スライド 43: 多数決
スライド 44: 5-7 論理演算と足し算
スライド 45: 論理演算の三要素
スライド 46: 二進数の足し算
スライド 47: 1桁足し算の2ビット表現と、論理演算との関係
スライド 48: 論理演算の組み合わせによる算術演算の実現
スライド 49: 5-82の補数
スライド 50: 2の補数
スライド 51: 負数 -45 と正数 45 の加算での2の補数の確認
スライド 52: 演習
スライド 53: 演習①
スライド 54
スライド 55
スライド 56: 演習②
スライド 57
cs
-
5.
1
謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用している
2
3
5-1 OS
4
OS
OS
コンピュータシステム
中心
5
OS
•
種類の多様性
Windows
Li
nux
Android
Linux
macOS
•
コマンドラインインターフェイス
•
グラフィカルユーザーインターフェイス
6
ソフトの起動や終了,ファイ
ルの操作,ソフトのインス
トールなど
OS
7
5-2
8
9
10
5
つの構成要素:
プロセッサ
、
メモ
リ
、
入力装置
、
出力装置
、
補助記
憶装置
(電源切断後も
データを保
持
する装置)
11
12
13
14
5-3
15
16
17
18
A
B
C
D
E
F
19
5-
4
20
21
アドレス
データ
22
読み出し
23
書き込み
24
??
??
??
??
??
??
??
??
??
25
??
??
??
??
??
??
??
??
??
??
??
??
??
??
??
??
0
4
0
0
26
2
2
2
27
2
2
2
28
5-
5
29
ASCII
30
ASCII
31
0
1
2
3
4
5
6
7
0
NULL
DEL
SP
0
@
P
p
1
SOH
DC1
!
1
A
Q
a
q
2
STX
DC2
“
2
B
R
b
r
3
ETX
DC3
#
3
C
S
c
s
4
EOT
DC4
$
4
D
T
d
t
5
ENQ
NAK
%
5
E
U
e
u
6
ACK
SYN
&
6
F
V
f
v
7
BEL
ETB
’
7
G
W
g
w
8
(
BS
)
CAN
(
8
H
X
h
x
9
(
HT)
EM
)
9
I
Y
i
y
A
(
LF)
SUB
*
:
J
Z
j
z
B
(
VT)
ESC
+
;
K
[
k
{
C
(
FF)
(
FS)
,
<
L
¥
l
|
D
(
CR)
(
GS
)
-
=
M
]
m
}
E
SO
(
RS)
.
>
N
^
n
~
F
SI
(
US)
/
?
O
_
o
DEL
5-6
32
0
1
33
右手が下がっている
右手が上がっている
二通り
0
1
34
右手が下がっている
右手が上がっている
0
1
※
0
と
1
が逆になる場合もある
2
4
0
0
1
0
0
1
1
1
35
右手と
左手の
両方を考えると
4通り
2
4
0
0
1
0
0
1
1
1
36
0と0
1
と0
0
と
1
1
と
1
AND
37
0と0
1
と0
0
と
1
1
と
1
両方が
1
1
OR
38
0と0
1
と0
0
と
1
1
と
1
少なくとも片方が
1
1
39
・焼き芋大会があるんだけど,
・土曜日と日曜日,どっちが良い?
両方,申し込んでよ
♡
日曜日
落選:
0
当選:
1
土曜日
落選:
0
当選:
1
両方参加しても
OK!
土曜日と日曜日の選択では
無
い
論理和
「両方が
1
」のときも結果が
1
となる
どちらか一方だけを選ぶ意味
選択
40
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
1
AND
OR
複数桁の二進数
桁ごとに論理積や論理和
を求める
41
0011
x
0101
y
全部で4ビット
クイズ
x
と
y
の論理積は?
論理和は?
複数桁の二進数
桁ごとに論理積や論理和
を求める
42
0011
x
0101
y
論理積
AND
0001
0011
0101
論理和
OR
0
11
1
•
1
1
0
0
•
論理積(
AND
)と論理和(
OR
)の組み合わせ
43
A 0 1 0 1 0 1 0 1
B 0 0 1
1 0 0 1 1
C
0 0 0 0 1 1 1 1
多数決
0 0 0 1 0 1 1 1
A AND B
0 0 0 1
0 0 0 1
①
B AND C
0 0 0
0 0 0 1 1
②
C AND A
0 0 0 0
0 1 0 1
③
①
OR
②
0 0 0 1 0 0 1 1
④
③
OR
④
0 0 0 1 0
1 1 1
5-
7
44
45
0
1
0
1
0
1
0
1
AND
OR
NO
T
0
1
1
0
1
桁同士の足し算
結果を
2
ビット
上位ビット
下位ビット
46
0 + 0 = 00
0 + 1 = 01
1 + 0 = 01
1 + 1 = 10
上位ビット
下位ビット
47
48
5-8
49
50
負の数(例
:
-5
)
1
1
1
1
1
0
1
1
-
45
45
51
52
環境
•
Python
•
trinket
W
eb
Python
文字コード関連の関数
•
ord
関数
文字を文字コード(整数)に変換
•
hex
関数
整数
16
進数表記の文字列に変換
16
進数の表記
•
0x
16
進数である
ことを示す目印
前提となる概念
•
ASCII
•
16
53
trinket
https://trinket.io/python/595c091dd9
「
A
」の文字コードを表示
0x
16進数を示す目印
54
trinket
https://t
rinket.io/p
ython/17fb2
ed2d5
abcde
Enter
55
環境
•
Python
•
trinket
W
eb
Python
真偽値と論理演算
•
真偽値
T
rue
(真)または
False
(偽)の
2
つの値
•
論理演算子
and
or
前提となる概念
•
AND
•
OR
56
trinket
https://trinket.io/python/7
f31113af9
AND
OR
57