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図解でわかる PCアーキテクチャのすべて |
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プロローグ 第1章 PCの基本構成を見てみよう 1 PCアーキテクチャとは ●PCアーキテクチャの概念 14 ●PCとは何か 15 ●日本市場におけるPCの普及 16 ●ハードウェアとソフトウェアの関係 18 Column ソフトウェアの体系と種類 19 2 コンピュータの基本構成 ●コンピュータの基本機能・入力と出力 21 ●コンピュータに共通する基本構成 22 ●ノイマンによるプログラム内蔵方式 24 Column 最初に市販されたPCとは 25 3 コンピュータにおけるPCの位置 ●PCが登場するまでのコンピュータの進化 27 ●コンピュータにおけるPCの位置づけ 28 Column PCに関係するさまざまなコンピュータ 29 ●PCに対する市場ニーズの動向 30 Column Windows系OSの進化 32 4 昨今のPCのシステム構成と構造 ●据え置き型PCの種類 33 ●ノート型PCの種類 35 ●携帯型PCの種類 36 ●PCの基本的なシステム構成 37 Column キーボードとマウス 40 ●PC本体の内部構成 42 ●単位の接頭語 44 第2章 デジタル処理と論理回路の基礎 1 PCとデジタルデータ ●アナログとデジタルの概念 46 ●PCがデジタルを用いる理由 48 ●デジタルとアナログの双方向変換 50 Column シリアル転送とパラレル転送 53 2 PCにおける記数法 ●2進法とは 55 ●2進数における負の表現 56 ●2進数における加減乗除 57 Column 10進/2進変換と2進/10進変換 59 ●16進法とは 60 Column 2進数と文字コード 61 3 論理回路の基礎知識 ●論理回路とは 63 Column 回路のベースにある考え方 64 ●組合せ回路 65 ●その他の論理回路 66 ●算術演算器 67 ●順序回路 72 Column シフトレジスタの仕組み 74 第3章 PCの中枢・マザーボード 1 マザーボードの基礎知識 ●そもそもボード(カード)とは 78 ●マザーボードとは 79 ●PC内のマザーボード 81 Column 多層構造を持つマザーボード 82 ●マザーボードの全体像 83 Column BIOS・BIOS ROM・CMOS 85 ●いろいろなマザーボードの仕様 86 Column マザーボードの新規格・BTX 88 2 マザーボード上のバス ●バスとは 90 ●バスのデータ転送 91 Column PCの世界で用いられる主な単位 94 ●3系統のバス 96 Column 内部バスと外部バス 99 3 チップセット ●チップセットとは 101 ●チップセットに存在する2つのユニット 103 ●ノースブリッジ(North Bridge) 105 ●サウスブリッジ(South Bridge) 107 Column ノースブリッジとサウスブリッジの接続技術 109 ●バスマスタとDMA 110 ●チップセットの進化と種類 112 Column オンボードで提供される機能 114 4 マザーボード上の拡張バスとスロット ●拡張スロットの必要性 116 ●AGPバスとスロット 117 ●PCIバスとスロット 119 ●PCIバスの進化 120 ●消えたISAバスとEISAバス 122 5 マザーボード上のI/Oインタフェース ●マルチI/Oコントローラとは 124 ●サウスブリッジとI/Oコントローラ 126 ●バックパネルコネクタ 128 Column コネクタのアイコン 129 ●FDDコネクタ・IDEコネクタ・シリアルATAコネクタ 130 Column IDE/E-IDEの特徴 132 6 CPUソケット ●CPUソケットの種類 135 Column カセット形状のCPUに対応するスロット 138 第4章 CPUの構造と働き 1 CPUの基礎知識 ●CPUとは 142 ●CPUとクロック 143 ●外部クロックとコアクロック 144 Column PLLによる異なるクロックの提供 146 ●コア電圧とI/O電圧 147 ●CPUパッケージの種類 150 ●姿を消したカセット形状のCPU 152 Column ヒートシンクとCPUファン 153 ●ダイとプロセスルール 154 Column トランジスタとCPUのダイ 156 2 CPUの歴史と種類 ●CPUの登場と進化 158 Column nビットCPUの意味 159 ●16ビットCPUから32ビットCPUへ 161 Column プロテクトモードとマルチタスク 162 ●32ビットCPUの普及 164 ●Pentiumの登場 165 ●PentiumProとMMX Pentium 167 Column CPUの性能評価指標 169 ●カセット形状CPUの登場 170 ●昨今のCPU事情 172 Column 省電力化対応のCPU 174 3 CPUの動作原理 ●CPUの内部構造 176 ●命令の実行サイクル 179 ●パイプライン処理の特徴 180 ●パイプラインハザード対策 182 ●スーパースカラとハイパースレッディング 184 Column CPUの性能評価に必要なIPC 186 4 命令セットの種類 ●命令セットの仕組み 188 ●オペコードとオペランド 189 Column さまざまなレジスタ 191 ●MMXテクノロジ 192 ●3DNow! テクノロジにおける命令 195 ●SSEにおける命令 197 5 割り込み処理 ●割り込みとは 201 ●内部割り込みと外部割り込み 202 ●割り込みに対応したCPUの動作 205 ●IRQとI/Oポート 207 6 64ビットCPU ●64ビットCPUとは 211 ●外部メモリへのアクセス形態 213 ●ノースブリッジとのアクセス技術 214 Column 64ビットCPUと対応ソフトウェア 215 ●PC向け64ビットCPU 216 第5章 情報の保管場所・メモリ 1 メモリの基礎知識 ●メモリとは 220 ●半導体メモリの種類 221 Column 書き込みが可能なROM 222 ●メモリシステムの階層構成 223 2 キャッシュメモリ ●キャッシュメモリの仕組み 226 ●キャッシュメモリのアクセス手順 228 ●1次キャッシュと2次キャッシュ 229 Column 3次キャッシュのダイへの収容 231 ●ライトスルーとライトバック 233 Column FSBとBSB 234 3 メインメモリ ●メインメモリとは 236 ●メモリモジュールの構造 237 ●メインメモリの基本機能と内部構造 239 ●DRAMの種類 240 Column 高クロック化に対応するメモリの転送方式 243 ●デュアルチャネルDDR(チャネルの二重化) 244 ●メモリモジュールとその種類 246 4 仮想メモリ ●仮想メモリとは 249 ●仮想メモリの動作 250 Column メモリマッピングの種類 252 第6章 入出力機器とインタフェース 1 ディスプレイ装置とビデオカード ●ディスプレイ装置 256 Column TFT液晶ディスプレイの構造 257 ●同期周波数とコントラスト比 259 ●カラー画像を表現するメカニズム 259 ●表示モード 261 ●ビデオカードとは 262 ●ディスプレイ接続インタフェース 264 Column AGPの機能と特徴 265 ●ビデオメモリと表示モードの関係 266 Column 普及するテレビキャプチャカード 268 2 サウンド機能 ●サウンド機能とは 270 Column USB接続によるオーディオ機能 271 ●サウンド機能対応入出力ポート 272 ●サウンド機能の内部構造 274 Column 代表的なオーディオ圧縮技術 276 3 ネットワーク機能 ●LANへのPC接続 277 ●イーサネットの規格 278 ●無線LANの規格 280 Column インターネットへのアクセス形態とLAN 282 4 PCの外部インタフェース ●SCSI 284 ●IEEE1394 286 ●USB(Universal Serial Bus) 288 Column RS-232Cインタフェース 289 ●無線通信のインタフェース 290 第7章 補助記憶装置と記録メディア 1 ハードディスク ●大容量ハードディスクに対するニーズ 294 ●ハードディスクの内部構造 295 Column コンピュータ以外にも用いられるハードディスク 298 ●IDEハードディスク 299 Column ハードディスクの進化 301 ●SCSIハードディスク 302 ●ファイルシステムの進化 304 ●大容量ストレージ技術 305 Column さまざまな小型の記録メディア 307 2 CDドライブ ●ベーシックな光学メディア・CD-ROM 309 ●CD-ROMのトラック構造と読み取り方式 310 ●CD-ROMドライブの内部構造 312 Column 倍速表記の意味 314 ●CD-Rとは 315 ●CD-Rへの書き込み方式の種類 316 ●CD-RWとCD-R/RWドライブ 318 Column フロッピーディスクとドライブ(FDD) 319 3 DVDドライブ ●DVDとは 321 ●記録容量から見るDVDの種類 322 ●DVDドライブ 323 ●DVDと画像圧縮技術 325 Column その他の圧縮技術 327 エピローグ 参考文献 INDEX |