みなさんこんにちは。
内山です。
スマホやＰＣ（以下ＩＴ端末）の電源を入れると、
動かしたいアプリがディスプレイに出てきて、
クリックやタップをするとネットにつないだり
仕事で使ったり遊んだりできます。
使い方は慣れてくれば習得できますが、
買いかえるときとか、修理したりするときに
基本的な知識が足りなくて困ることってありませんか。
今回はＩＴ端末がどんな仕組みで動いているのかの
基礎の基礎をご紹介いたします。
ＩＴ端末がしていることはアナログで調べ物をしてノートを取る行為と同じ
まずはスマホもＰＣもない部屋をイメージしてみてください。
デスクと
本棚と
筆記用具と
ノートが
あります。
何かを知りたいときに
本棚から該当の本を
引っ張り出しデスクの上で広げます。
→（ＩＴ機器では）電源を入れ待ち受け画面になるまで待ちます。
さらに本棚からノートを取り出しデスクに広げ、筆記用具を準備します。
→入力の準備ができます。
そして、本の情報をもとに必要なことを
ノートに記していきます。
→タップやマウスやキーボードで作業します。
作業が終わったら、本棚に本とノートを戻します。
→作成したデータを保存し終了します。
このようにＩＴ端末がしていることもアナログの作業と同じことです。
この行為を行うために機械（ハードウェア）と
その機械で操作されたり記録されたりする情報（ソフトウェア）が
あるのです。
ＩＴ端末ってどんな機械でできてるの
ハードウェアとしてのＩＴ端末は、
大きく分けて本体と入力装置と出力装置でできています。
「スマホやノートＰＣって全部本体じゃないの」
といわれればそうなのですが、
一体型になっているＩＴ端末でもそれぞれ役割によって
分けられています。
- 本体
- 入力装置
- 出力装置
ＣＰＵ・メモリ・ストレージデバイス等
キーボード・マウス・ディスプレイ・マイク・カメラ等
ディスプレイ・プリンタ・スピーカー等
入出力装置は目で見えるところに配置されていますので、
なんとなく理解がしやすいかと思いますが、
本体についてはＩＴ端末の中に隠れているいるので、
なかなか実感しにくいですよね。
本体のそれぞれを、先程のアナログの部屋に
例えてみると以下のようになります。
- ＣＰＵ･･･脳とそれに伴う人の動き
- メモリ･･･本やノートを広げるデスク
- ストレージデバイス･･･本棚と収納されている本
ソフトウェアってつまり何？
本棚に本が収納されていても、
開いたページに何も印刷されていなければ
役に立ちません。
本は必要な情報が記述されてはじめて本となります。
また何も記載されていない本はノートと呼ばれます。
同じように、
ハードディスク等のストレージデバイスに記録されている情報（データ）を総称してソフトウェア
と呼びます。
ソフトウェアは働きの上から
大きくＯＳとアプリケーションに分けられます。
ＯＳはＰＣではＷＩＮＤＯＷＳやＭＡＣ－ＯＳ、
スマホではｉＯＳやＡｎｄｒｏｉｄ（ＴＭ）と呼ばれています。
アプリはＷＯＲＤ、ＥＸＣＥＬ、ＬＩＮＥ、ｉＴｕｎｅｓ等のＯＳの上で動く独自の働きを持つもののことを指します。
その多くはアイコンを操作することで起動できるようになっています。
端末の電源を入れると何が起きる？
「アナログの部屋で人が本を広げてノートに記録する」
という行為を可能にするためには、
まず人が脳を働かせて動き本棚に行かなくてはなりません。
それと同じことをＩＴ端末は電源を入れることで始めます。
- 電源が入る。
- ＣＰＵが動く。
- ＣＰＵの命令でストレージデバイスからＯＳのデータをメモリに運ぶ。
- ＯＳのデータは膨大なため時間がかかる。
（りんごのマークやマイクロソフトのマークだけがでて起動を待ってる状態がこれです。） - メモリに運ばれたＯＳが働けるようになるとディスプレイに待ち受け画面やデスクトップ画面を表示する。
- ユーザーは出力装置であるディスプレイを見ながら入力装置を使ってＩＴ端末に命令を出す。
- 命令されたことがメモリに伝わり、ＣＰＵが計算をして答えや結果をディスプレイに出力する。
（タップしたりクリックしたりキーボードで入力したりしているのは、６と７を繰り返していることになります。） - 最終的な結果をストレージデバイスに記録する。
- アプリやＯＳを終了する。
仕事の早い人が大きな本棚と広いデスクを用意して作業をすると効率よくできますよね。
それと同じように、
性能の高いＣＰＵ（上記の人にあたる）を使って、
大容量のメモリ（デスクの広さ）と
大容量のストレージデバイス（本棚）を
備えたＩＴ端末は処理が速いことになります。
ちなみにインターネットって何？
こういった仕組みの面からすると、
インターネットとは、
「他の人の本棚にある本の中身が公開されていてそれをみることのできるもの」
ということになります。
ネットサーフィンはもとより、
メールも
送信者のＩＴ端末→
送信者サーバー→
受信者サーバー→
受信者のＩＴ端末
と順にコピーされたものを見ていることになります。
どんなときに端末の動作が重くなる？
ＩＴ端末の処理に時間がかかると思われるときは、ほとんどが作業デスクにあたるメモリ容量の不足によるものです。
ストレージデバイスは本棚の大きさですので、処理の速度には関係しません。
本棚の容量が図書館なみであっても、部屋規模のものであっても作業の効率は人の動き方とデスクに同時に広げられる本の量によるからです。
ストレージデバイスの容量に関係するのは、インストールするアプリの数や保存する写真等のデータ容量です。
たくさんのアプリをＩＴ端末にインストールしたり、大容量の動画や画像を保存しておきたいときは本棚を大きくしておかねばなりません。
メモリはＩＴ端末の電源が入っている間は作業中のデータを保持していますので、常駐しているソフトや同時に開いているアプリの数が多いとメモリの容量が一杯になってしまうことがあります。
理屈からすれば、そのときには作業自体がとまってしまう（ハングアップしてしまう）ことになりますが、それでは困るので「メモリのかわりに空いているストレージデバイスを使って動いている」ということをするようになっています。
メモリの処理速度はとても速いのですが、ストレージデバイスのそれは保存用ということでメモリほど速くはなく、処理が極端に重くなるのです。
スマホのメモリは最近のもので４ＧＢか８ＧＢのものが主流になってきていますが、増設ができないのでバックグラウンドで動いているアプリやデータを消しておくなどしておくとよいでしょう。
ＰＣも同様ですが、ＰＣのメモリはあとから増設できますので、使い方を変えずに増設メモリを取り付けるという手もあります。
まとめ
- ＣＰＵは頭脳
- メモリ容量は作業デスクの大きさ
- ストレージデバイス容量は本棚の大きさ
- 重いときの原因はほとんどがメモリの不足
