3 これまでのまとめ

コンピューターを構成する最も重要な要素は，

• Central Processing Unit (CPU:中央処理装置)
• メインメモリー(main memory:主記憶装置)．単にメモリーと呼ぶことも 多い．

である．これまでは，メインメモリーの中でのデータ(数値，文字)の格納方法を 学習した．次のようなことを理解していないと，次からわからなくなる．

• COMET IIでは，16ビットを1ワード(1語)と言い，この単位でデータの 処理を行う．
• メモリーには，1ワード毎にアドレスが割り振られている．
• COMET IIでは，整数は16ビットで表現する．符号付整数は次のようにして表す(コー ド化する)．
  • 正の整数はそのまま，16桁の2進数で(16ビット)で表す．
  • 負の整数は，16ビットの2の補数で表す．2の補数への変換方法は以 下の通りである．
    1. 絶対値を2進数で表して，ビット反転する．
    2. ビット反転した値に+1加算する．
• 符号付き整数が表すことができる範囲は，以下の通りである．
  • 正の数の絶対値の最大値は，(0111 1111 1111 1111)$_2$ = (2$^{15}$ -1)$_{10}$ =(32767)$_{10}$
  • 負の数の絶対値の最大値は，(1000 0000 0000 0000)$_2$ である．これ は第15ビットが1なので負の数で，2の補数表示となっている．したがって， その絶対値を求めるためには，ビット反転を行い，1を加算すれ ばよい．すると，これは-(2$^{15}$ )$_{10}$ =-(32768)$_{10}$ を 表すことが分かる．
• 符号無し整数の場合は，以下の通りである．
  • 表現可能な最小値は，(0000 0000 0000 0000)$_2$ = (0)$_{10}$ である．
  • 表現可能な最大値は，(1111 1111 1111 1111)$_2$ = (2$^{16}$ -1)$_{10}$ =(65535)$_{10}$ である．
• 数値と異なり，文字にはそれぞれ，番号をつけて区別(コード化)する．COMET II の文字のコード化は，規格 JIS X0201 ラテン文字・片仮名用8単位符 号をつかう．
• このコードは，8ビットなので，最大256文字しか使えない．数字とア ルファベットと片仮名と記号を表すのであれば十分である．漢字は，使え ない．
• COMET IIの1ワード16ビットに対して，文字は8ビットしかつかわない． COMET IIでは1ワードで1文字を表すため，16ビットのうち上位8ビット は0として，下位8ビットで1文字分を表す．例えば，アルファベッ トのYamaを表す場合，Yは(59)$_{16}$ ，aは(61)$_{16}$ ，mは (6D)$_{16}$ ，とコード化されるので，COMETのメモリーには，次 のように格納される．ただし，アドレスの実際の割り当ては，OSが決 める．

  図 3: 文字列"Yama"のメモリーへの格納

  
• 数値と文字では，メモリーの中身は異なる．例えば，数値の (9)$_{10}$ と文字の"9"は，以下のようになる．文字の"9"は，JIS X0201では，(39)$_{16}$ である．

  図 4: 数値の(9)$_{10}$ と文字"9"のメモリーへの格納

  
• メモリーの中身を見ると，それが数値なのか文字なのか，判断できない．命令毎 に数値を扱うのか，文字を扱うのか決まっている．これは，以降の学習で分かる．

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志