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【当ブログ管理人からのお知らせ】


誰にでもパソコン」は、日頃パソコンを御使いの中でのちょっとしたお困り事を解決する、訪問型パソコンサービス  です。

パソコン教室、カルチャースクールでパソコン講師を務めた経験のある当ブログ管理人が御客様の元へ御伺いし、以下の3つのサービスでパソコンのお困り事にお応えします。

サービスエリアは、東京都(伊豆七島は除く)及び神奈川県です。

 サービス1<パソコン設定サービス>
 パソコンの初期化やインターネットの接続、プリンターの接続など、面倒で手間が掛かる作業を行います。

 サービス2<ピンポイントレクチャー>
 ”こんな事だけ知りたい”と言うピンポイントな御要望についてレクチャー致します。
<一例>
パソコンについてここだけを知りたい
ワード・エクセルは使った事が無いが簡単な文書や集計表を作る方法だけを知りたい
デジカメ写真をDVDに保存する方法を知りたい」

 サービス3<訪問パソコンレッスン>
 パソコンやワード、エクセル、パワーポイント、アクセス等についてマンツーマンでレクチャー致します。

 パソコン教室の様に授業回数や期限は設けず、御納得頂けるまで対応致します。


誰にでもパソコン」の詳細は、こちらのWebサイトを御覧下さい。
当ブログ管理人プロフィールも掲載しております)


御問い合わせ先は以下の通りです!

・御問い合わせ電話:070-4819-3682(荒井 迄)
・御問い合わせメール:darenidemo.gmail.com
・御問い合わせメールフォーム:こちら


【パソコン/ITの仕組み】:影武者が動いている!?~パソコン・スマートフォンのソフト・アプリの不思議!~(後編)

前回は、パソコンのソフトやスマートフォンのアプリは、ROMでは無くRAMと呼ばれるメモリーに一旦コピーされてから動くと言うお話しをしました。

通常、プログラムはROMと言うメモリーに記憶されるのですが、パソコンやスマートフォンは何種類ものソフトやアプリを動かす為にROMには記憶せずにRAMにコピーすると言うお話しでした。

さて、RAMにコピーされる前、パソコンのソフトやスマートフォンのアプリはどこにあるのかと言いますと、前回のお話しの様にパソコンのソフトはハードディスク、スマートフォンのアプリはフラッシュメモリーに保存されています。

では、パソコンのソフトやスマートフォンのアプリは何故、RAMにコピーする必要があるのでしょうか?

そして、RAMにコピーしなくても、ハードディスクやフラッシュメモリーから動かす事は出来ないのでょうか?

今回は、この事についてお話しします。

それでは続きをどうぞ!
【ハードディスクとRAMの切っても切れない関係】

普段、パソコンからソフトを動かす場合、デスクトップ画面上のアイコンやファイルをダブルクリックし、スマートフォンのアプリを動かす場合はスクリーン上のアイコンをタップします。

その為、感覚的にはハードディスク内のソフトやフラッシュメモリー内のアプリが動いている様に思えます。

では何故、ハードディスクやフラッシュメモリー内のソフトやアプリをRAMにコピーする必要があるのでしょうか?

それは、以下の様に幾つかの理由があるのです。

-理由①:処理速度の違い-

1つ目の理由は処理速度の違いです。

前回お話ししましたが、デジタル機器の仕組みは、CPUと呼ばれる頭脳部分が、RAMに記憶されているソフトやアプリ、ファイル、データ等を読み取り、ソフトやアプリの指示に従ってファイルやデータを処理する事でデジタル機器を動かします。

しかし、CPUがソフトを読み取ろうとする速さに対してハードディスクがデータを送り出す速度が遅い為に、CPUがハードディスクから直接ソフトを読み取るには時間がかかり過ぎてしまいます。

そこでハードディスクよりも数十倍もデータを送り出す速度がが速いRAMにハードディスク内のソフトやファイルをコピーしたり、外部から入って来るデータをRAMに記憶して置けば、CPUはRAMからソフトやファイル、データを素早く読み取れる訳です。

RAMが無かったら(PC編)



-理由②:フラッシュメモリーの構造上の問題-

フラッシュメモリーに記憶されているアプリの正体は、ソフトと同じくCPUに指示を与える命令の塊り、つまりプログラムです。

そして、CPUはその命令を一つづつ読み出して色々な動作をするのですが、フラッシュメモリーは構造上、一つの命令よりも小さい容量でしか読み取る事が出来ない為、一旦RAMにアプリをコピーしてCPUが1つの命令毎に読み出せる様にしているのです。

RAMが無かったら(スマホ編)

CPUやフラッシュメモリーがRAMからソフトやデータを読み出すイラストは、前回の記事中のこちらのイラストを御覧下さい。(別タブで開きます


-理由③:CPUの動きを効率的にする為-

CPUからすれば、パソコンのソフトやスマートフォンのアプリはいつ起動されるかは分からず、パソコン内のファイルはいつ開かれるかは分かりません。

更にパソコンやスマートフォンの操作により発生するデータ(マウスカーソルの位置、どのボタンをタップしたか等)も同様です。

この様にソフトやアプリ、ファイルやデータと言うのはCPUから見ると気紛れな存在であって、多忙なCPUがRAMに何か入っていないかを常に見ていては他の処理が疎かになってしまいます。

そこでCPUは普段は他の処理をしつつ、RAMにソフトやアプリ、ファイルやデータが記憶されると、「RAMに何かが記憶されましたよ」と言う連絡をOS(Windows7やWindows10)から貰い、RAMを読みに行くのです。

この時、RAMは高速に読み出す事が出来るので、直ぐに他の処理に戻る事が出来るのです。

RAMが無かったら(データ/ファイル編)

以上の様な理由により、ハードディスクやフラッシュメモリーに保存されているプログラムやアプリは、一旦DRAMにコピーされてから動くのです。

CPUが幾ら高速の処理が出来るとしてもソフトやアプリ、ファイルやデータを素早く読み取れなければCPUが効率良く働く事が出来ません。

これを分かり易く例えて見ると、神業の如く素早い計算が出来るソロバン名人が居ても、計算問題を読み上げる読み手が高速で問題を読み上げなければ、ソロバン名人は持てる力を存分に発揮出来ないと言う事です。

そろばん名人

【ハードディスクをRAMの一部に見せかけるスワップ】

上記のお話しの様に、ハードディスクとRAMは切っても切れない関係ですが、両者の関係はこれ以外にもあるのです。

それが、これからお話しします「スワップ」と言う動作です。
スワップはパソコンで起きる動作です。

日常生活の中で、以下の様な経験はありませんか?

新しいポイントカードを手に入れたけど、財布の中はクレジットカードや会員カード、交通系カードで一杯。

パンパンに膨らんだ財布はみっともないし、新しいポイントカードを入れるスペースも無い。

仕方なく今日使わないカードは財布から抜いて金庫に預け、空いたスペースに新しいポイントカードを入れる。

そして次の日は金庫の中から今日使うカードを取り出し、代わりに財布の中から今日使わないカードを金庫に預け、空いたスペースに今日使うカードを入れる。

実はパソコンもこれと似た様な事をしているのです。

それが、これからお話しします「スワップ」です。

スワップの例え


パソコンは「マルチタスク」と言って、複数のソフトを同時に動かす事が出来ます。

また、「常駐ソフト」と言って、パソコンの画面には現れませんが、パソコンの起動と同時に色々なソフトが自動的に動き出します。

こうして、ユーザの意思で起動したソフトや開いたファイル、常駐ソフトなどがRAMにコピーされる度にRAMの空き容量はどんどん減って行きます。

そして新たにソフトを起動したり、ファイルを開いたりした時にRAMの空き容量が不足した場合、OSは下のイラストの様にハードディスクの一部に「仮装メモリー」と言う領域を設けてRAMの一部として代用し、今直ぐには必要でないソフトやファイル、データを一時的に待避します。

そして、仮想メモリ―に待避したソフトやファイル、データが必要になった場合は、RAMに記憶されているソフトやファイルの中で今直ぐ必要がないものを仮想メモリ―に待避し、RAMの空いたスペースに仮想メモリ―のソフトやファイル、データを戻します。

この様にハードディスクの一部をRAMの一部として代用とし、仮想メモリ―とRAMとの間でソフトやファイル、データを交換する事でRAMの容量を見かけ上増えた様に見せ、不足したRAMの容量を補う機能を「スワップ」と呼びます。

スワップとは英語で「交換する」と言う意味です。

一見するとスワップは、不足しているRAMの容量を補う便利な機能の様に見えますが、先程もお話ししました様に、ハードディスクはソフトやファイル、データを送り出す速さがRAMに比べて数十倍も遅い為、頻繁にスワップが発生するとハードディスクが常にアクセスし続ける事になり、結果的にパソコン全体の処理が落ちてしまう為、スワップは出来るだけ起きないのが良いのです。

ではスワップを起こし難くする根本的な対処法は何でしょうか。

それは、今お使いのパソコンで増設出来るRAMの最大容量を上限として、可能な限り容量の大きいRAMに置き換える事です。

その他にも無駄な常駐ソフトを停止したり、同時に起動するソフトの数を減らしたり、同時に多くのファイルを開かない等も大切です。

但し、常駐ソフトは今は必要無くても、何かのタイミングで必要となるものもありますので、どれが停止しても問題ないのかを見極める必要があります。

スワップ1
スワップ2

前回と今回の2回に渡りお話しして来ました、「ソフトやアプリはRAMにコピーされてから動く」と言うお話しは如何でしたでしょうか?

この様な事を知らなくても、意識しなくてもパソコンやスマートフォンは使えます。

それは、頭脳部分であるCPUとWindows7やWindows10、iOS、Android等のOSがタッグを組んで、パソコンやスマートフォンの中で黒子に徹して一生懸命に色々な働きをしてくれている為です。

しかし、普段意識しないパソコンやスマートフォンの中で起きている事を知ると、老若男女誰もが普通にパソコンやスマートフォンを使えるのは、CPUやOSの影の働きのお陰であると実感出来るのではないでしょうか?
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[ 2018/06/16 19:43 ] パソコン/ITの仕組み | TB(0) | CM(0)

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