理屈で覚えるパソコン入門：

１．０　パソコンはどうして動くの
　車の場合、特にエンジンの構造がどのようになっているか、エンジンがどのようにして動くかなど知らなくても、ハンドルやクラッチの使い方知っていれば運転することができます。最近のパソコンは簡単になってきますが、単に操作方法だけではなくパソコンのしくみを知らないと、まだまだ、上手に利用することができなかったり、なにか困ったことが起きた時に解決することができません。
　ここでは、パソコンのしくみについて詳しく説明していきます。

１．１　パソコンとオルゴールの比較してみよう
　パソコンの場合、他の機械と違って中を見てもどのように動いているのか解りません。ここでパソコンがどのようにして動いているか理解するためオルゴールの説明をします。意外なことかもしれませんが、オルゴールの仕組みはパソコンの仕組みに最も近いものです。

オルゴールの写真を左に示しました。ゼンマイを巻くときれいな、音色が流れますね。この音が出る仕組みだけを右の図に示しました。 　オルゴールは実際に音が出る金属板と細かい突起がついた円筒から構成されています。この円筒が回転することにより、突起物が金属板をはじいて音がでます。オルゴールによって流れる曲が違うのは、この円筒の突起の付け方が違うからですね。

パソコンの仕組みを説明する前に、左の図のような少し変わったオルゴールを考えてみましょう。普通のオルゴールとちがうのは、円筒が一枚の板になっているところです。ただし、この板には同じように金属板をはじくための突起がつけてあります。 　この場合突起がついた板を矢印の方に動かせば、普通のオルゴールと同じように音がするでしょう。ではいよいよパソコンの話です。このようなオルゴールの場合、板の長さが短いとすぐに演奏が終わってしまいますが、板が十分に長ければかなり長い時間、音楽を聞くことができるでしょうね。

パソコンなどのコンピュータとよばれる機械にはＣＰＵ(シー・ピー・ユー)とメモリの２つの重要な部品が必ずあり、この２つがコンピュータの主役です。 　まず、上にメモリの写真を示しました。メモリはオルゴールの円筒と同じ働きをします。円筒には、どのような曲を弾くのか突起がついていますが、メモリの中にもパソコン/コンピュータをどのように動かすか突起がついています。ただ、メモリの突起はオルゴールのように目に見えるものではなくチョコレートのつぶのように見える黒いものの中に入っています。

実際、メモリの中でも左の図に示したような電気的なスイッチで突起が作られています。スイッチがオフの時にはでっばりが無、オンの時にはでっぱりが有と考えています。 　上図の写真のメモリの中には、この小さなスイッチが２億６８４３万５４５６個入っています。そして、オルゴールの円筒を板のような形にしたように、右の図のように８個のスイッチで一行になるように作られています。オルゴールが円筒の突起によって曲が変わるように、パソコン/コンピュータの動きもメモリの中にある電気的な突起の状態により動作が変わります。

こんどはＣＰＵ(シー・ピー・ユー)について説明します。ＣＰＵはオルゴールと対応させると、実際に音をだす金属板になります。ただし、音をだすのではなくパソコン／コンピュータでは、メモリの中にある突起の状態にによってＣＰＵが画面に文字や絵を出したり、インターネットから情報を引き出すような動作をします。

左の図にＣＰＵがメモリの中の突起の状態によってどのように動くかを示しました。オルゴールの場合とまったく同じで、メモリの一列の内容にもとに動作していきます。もちろん図のようにメモリのスイッチが動く訳でなく、やはり電気的に一行ごとにそこにある８個のスイッチの状態をＣＰＵで調べていきます。 　パソコンで文章を作る時は、このメモリへＣＰＵが文章を作る仕事をするような突起の状態を設定しておきます。また、絵を描く時は、絵を描く仕事をするような突起の状態を設定しておきます。このＣＰＵにいろいろな仕事をさせる突起の集まり／パターンをプログラムと呼んでいます。 　ここで、問題はこのプログラムをメモリにどのようにして設定するかということです。これは次で説明しましょう。