コンピュータとプログラミング

コンピュータは、キーボードなどの入力装置、ディスプレイなどの出力装置、データやプログラムを覚えておく記憶装置、計算を行う演算装置、全体に指示を出す制御装置の5つの機能で説明できます。演算装置と制御装置をまとめたものがCPUで、コンピュータの頭脳にあたります。

処理の基本は「補助記憶（ストレージ）にあるプログラムを主記憶に読み込み、CPUが命令を1つずつ取り出して実行する」という流れで、この方式をプログラム内蔵方式（ストアドプログラム方式）と呼びます。

メモリは高速ですが電源を切ると内容が消え、SSDやハードディスクなどの補助記憶は遅い代わりに電源を切っても残る、という速度と保存性のトレードオフを押さえておきましょう。

コンピュータ内部の計算は、0（偽）と1（真）の組み合わせを扱う論理回路で行われます。基本となるのは、両方が1のときだけ1になるAND、どちらか一方でも1なら1になるOR、入力を反転させるNOTの三つです。

回路の動きは、入力の全パターンに対する出力を書き出した真理値表で表します。

ソフトウェアは、ハードウェアを管理してアプリを動かす土台となる基本ソフトウェア（OS）と、文書作成やゲームなど目的別の応用ソフトウェア（アプリケーション）に分けられます。OSはメモリの割り当てやファイル管理、入出力の仲介などを引き受け、アプリが機器の細部を意識せずに動けるようにしています。

私たちが普段触れているのは主に応用ソフトですが、その裏でOSが資源を調整していると理解しておくと、システム全体の構成をイメージしやすくなります。

コンピュータのしくみは第1問の小問集合で、知識と計算の両面から出題されています。令和8年度本試験では第1問で記憶装置についての知識が問われ、令和7年度本試験の第1問ではチェックデジット（誤り検出のしくみ）を題材に、初めて見る計算手順をその場で理解して適用させる問題が出ました。

CPU・メモリ・補助記憶の役割分担、2進数の計算、論理回路の真理値表の読み書きが計算問題として狙われます。「メモリは電源を切ると消える／補助記憶は残る」といった性質の違いも定番です。