共通科目情報処理(講義)、社会学類対象、1997年04月25日

                                       電子・情報工学系
                                       新城 靖
                                       <yas@is.tsukuba.ac.jp>

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■復習

• 計算(computation)
• 通信(communication)
• 記憶(storage)

• 入力、出力、
• 情報量、bit, byte, k, M
• メモリ、ＣＰＵ、ハードディスク
• 揮発的なメモリ（ＩＣ）、速い、高い
• 永続的なメモリ（ハードディスク）、遅い、安い
• ２進数、整数、浮動小数点
• ASCII, Latin-1, JIS漢字コード

MPU (Micro Processing Unit) == CPU (Central Processing Unit) 。

記憶メディアには番地が振られている。

1997/04/24 ごろの話
----------------------------------------------------------------------
媒体		値段	容量	単位値段	速度
----------------------------------------------------------------------
フロッピ	40円	1.4MB	30円/MB		-
光磁気ディスク	1000円	230MB	4.3円/MB	30x10^-3
ハードディスク	4万円	2000MB	20円/MB		10x10^-3
CPU		数万円	数100B	1億円MB		5x10^-9
D-RAM		1万円	16MB	625円/MB	50x10^9
S-RAM		
CD-ROM		数100円	640MB	1円/BM		
----------------------------------------------------------------------

◆文字の符号化

• ASCII
• Latin-1
• JIS X 0208-1983符号
• EUC
• Microsoft 漢字コード(Shift-JIS)

新聞１ページの情報量

80行×12文字×15段 == 14400文字
14400 [文字] × 16 [ビット/文字] == 230400 [ビット]

◆音の符号化

1. 音を電圧変化に変える（マイクロホン）
2. 電圧を数字に変える（Ａ／Ｄコンバータ）
3. コンピュータで計算／通信／蓄積する
4. 数字を電圧変化に変える（Ｄ／Ａコンバータ）
5. 電圧を音に変える

• サンプリング・レート。電圧を数字に変える頻度。
• サンプリング・サイズ。数字に変える時に何ビットで表わすか。
• チャネル数。ステレオなら２つ。

染谷-Shannonの定理：サンプリング・レートの半分までの周波数を取り出すこ とができる。 ＣＤ品質

• サンプリング・レート：44,100Hz
• サンプリング・サイズ：16ビット
• チャネル数：2

CDに含まれているデータ量。

44100 [1/秒] *16 [ビット] *2 ==1411200 [ビット/秒]
1411200 [ビット/秒] * 60 [秒/分] *70 [分/枚] == 5927040000 [ビット/枚]
5927040000 [ビット/枚] / 8 [ビット/バイト] == 740,880,000 [バイト/枚]
〜740 M [バイト/枚]

電話品質、サンプリング・レート：約8000。 64kbps。

音の保存方法：

• PCM(Pulse Code Modulation)
• DPCM(Differential PCM)。差分を使う。
• ADPCM(Adaptive Differential PCM)。差分を特別なコードで表わす。
• 無音エンコーディング。無音部分を長さで置き換える。
• 対数を使う。（μ法則、Ａ法則）

◆絵の符号化

• 色の深み。色の数。
• 解像度。ピクセルの数。

• ２階調。Ｆａｘ。プリンタ。白黒モニタ。
• グレースケール。
• カラー。

• RGB, Red Green Blue。
• CMYK (シアン、マゼンダ、黄色、黒)。

• Run-length圧縮。Ｆａｘ。
• 周辺を予想する。
• 劣化式圧縮。データの一部を捨てる。JPEGで使われている。

■オペレーティング・システム

オペレーティング・システムとは

• 基本ソフトウェア。プログラム。
• 電源を入れて、使えるようになった時に動いているプログラム。 （オペレーティング・システム以外のプログラムは、 すべてオペレーティング・システムの働きで実行される。）
• ハードウェア管理するソフトウェア。
• ソフトウェアにより、基本的なもの（オブジェクト）を提供する。 オブジェクトは、いろいろなアプリケーション間で「共有」される。
  • ファイルとディレクトリ
  • プロセス
  • 通信
  • 利用者

徒然草(つれづれぐさ) 最初の仏問題。 ＯＳは、誰が実行するか。

ブート・ストラップ（Boot strap,靴ひも) ほら吹き男爵は、底なし沼に落ちた時に、自力で脱出するために、自分の靴ひ もにつかまって脱出した。

オペレーティング・システムの役割

• コンピュータの顔作る。基本的な「考え方」と操作方法を提供する。
• 他のプログラム（応用プログラム）を実行する。
• プログラムとプログラムの間でデータ交換を支援する
• ファイル管理
• プロセス管理
• 通信
• メモリ管理、ＣＰＵ管理