コンピュータ科学について書く(第1章・ビットとその格納)

コンピュータの中では、情報は0と1のパターンで符号化されています

では、その２つの符号がどのように保管されているのでしょうか。本日はそう言ったことについて書いていきます

ビットとその格納

コンピュータは０と１のパターンで符号化されています。この符号化されたものを

ビットと呼びます。

符号化されているので記号として判定されています。

このビットの使われ方として、数値, アルファベット, 句読点を文字として表現するのに使われています。また、画像, 音声もビットで表現されています。

すなわち、コンピュータのあらゆる情報はビットで管理されていると言うことですね( ・∇・)

先ほども述べたとおりコンピュータは０と１のパターンで符号化されています。コンピュータ内では「０は偽(false)」「１は真(true)」と言った考えをブール演算子と呼びます。

ブール演算子の仕事内容は、２つのビットを比べ１つのビットをだすことです。

その仕事をするためにブール演算子が扱うものはAND, OR, XOR, NOT があります。

ANDの仕事は２つのビットを比べた時、どっちも１(true)だった場合のみ１(true)を返します。それ以外のビットはどんな組み合わせでこようと０(false)を返すと言った仕事をします。

ORの仕事は２つのビットを比べた時、どちらか片方だけでも１(true)があったら１(true)を返します。それ以外(ビットがどっちも０だった場合)は０(false)を返すと言った仕事をします。

XORの仕事は２つのビットを比べた時、片方だけ１(true)だった場合のみ１(true)を返します。それ以外どっちも同じ符号のビットだったら０(false)を返すと言った仕事をします。

NOTの仕事はビットの内容を逆にさせる仕事です。逆にするだけなので１つのビットずつ扱います。

ブール演算子はそのような仕事をしてくれますが、その仕事をして得た内容をどのように出力されているのでしょうか。

その出力の仕事をする者をゲート(gate)と呼びます。

また、先ほどのブール演算子の仕事を人が理解できるように図で表したものをフリップフロップ(電子回路)と言います。

このフリップフロップは微小の電荷でビットを格納できるのでコンピュータの中で様々なところで使われています。その中の代表としてチップと呼ばれる「大量のフリップフロップ(電子回路)が入ったもの」があります。このチップはコンピュータを構成するための物の一つとされています。

「コンピュータの内部でどんな動きをしているの？」と考えるとき、ビットのパターンを知らなければなりません。ではどのような動きをしているのでしょうか。

そのビットのパターンをビット列と呼びます。また、そのビット列が長いと名前がストリーム(stream)に変わります。その２進数で出来上がったストリームを人間が解読するのは難しい(めんどくさい)です。なのでストリームを短くわかりやすくしたものを１６進記法と呼びます。

今まで２進数は０と１でした。１６進数は

「０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、A、B、C、D、E、F」の１６個で判定していきます。

そのため、かなり短い列で表すことができるようになりました。

今回はここまで、次はデータストレージのメモリについて話していこうと思います。

ここまで読んでいただけて光栄です。また別の記事で会えること心よりお待ちしております。(｡╹ω╹｡)バイバイ