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2017年1月~2月新刊

2017年2月新刊
■サイエンス・アイ新書

 

仕事のExcelが1日でざっくりわかる本

ロボット解体新書

2017年1月新刊
■サイエンス・アイ新書

 

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Si新書既刊101~200

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イチバンやさしい理工系
「プログラミング」のキホン』概要 杉浦 賢

 パソコンばかりではなく、携帯電話や家電などもコンピュータのハード&ソフトえさまざまな機能を実現しています。この複雑なコンピュータ処理も、実はものすごく単純な命令の連続によって実現されています。そのことを知っていると、コンピュータをもっともっと身近なものに感じるようになるでしょう。本書は、「コンピュータってどうしてさまざまな処理ができるのだろう?」と不思議に思っている人や、これからプログラミングを学習したいと考えている人に、「コンピュータが動作するからくり」をカラー図解でていねいに、わかりやすく解説しています。

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プログラミングの動作の基本と高速データ処理のしくみ
『「プログラミング」のキホン』
著者:杉浦 賢(すぎうら けん)
価格:1500円+税 色数:オールカラー
刊行:2011年9月 ISBN:978-4-7973-6651-8

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<著者>
杉浦 賢(すぎうら けん)
有限会社システムロードでマイコン制御関連のプログラム制作を担当した。現在は独立し、おもにC、C++、C#、VB.NET言語を利用して、Windows用ソフトウェアの開発に従事している。また、ソフトウェア会社の新人研修の講師や、コンピュータ専門学校の非常勤講師を務める。著書に『「アルゴリズム」のキホン』(ソフトバンク クリエイティブ)、『図解でわかるアルゴリズムの基本と仕組み』(秀和システム)などがある。
>>著書/監修書一覧

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<目次>
第1章 コンピュータを構成するもの
 001 コンピュータは5つの機能で構成される
 002 CPU(中央演算処理装置)は制御と演算を行う
 003 レジスタとクロックもCPUを構成する大事な要素である
 004 レジスタは用途が決められている
 005 メモリ(主記憶装置)は情報を記憶する機能を受けもつ
 006 メモリ空間はアドレス値が添え字の配列である
 007 メモリにはROMとRAMの2つの種類がある
 008 ROMとRAMを用途別に使い分ける
 009 周辺装置が入力、出力の機能を受けもつ
 010 バスは情報の通り道である
 COLUMN 「コンピュータの父」とも呼ばれるジョン・フォン・ノイマン

第2章 コンピュータ内のデータ表現
 011 コンピュータで扱う最小のデータ単位はビットである
 012 コンピュータのデータ表現には2進数が便利
 013 8進数と16進数で2進数データを見やすくする
 014 2進数から10進数への基数変換の方法
 015 10進数から2進数への基数変換の方法
 016 8進数、16進数から10進数への基数変換の方法
 017 10進数から8進数、16進数への基数変換の方法
 018 2進数と8進数、16進数の相互基数変換の方法
 019 コンピュータのデータの基本サイズは1バイトである
 020 データサイズにより扱える数値範囲が決まる
 021 負の数を扱えるようにする2の補数表現
 022 正の数と負の数の変換方法
 023 2の補数表現により表現できる数値の範囲
 024 BCDコードにより10進数を表現する
 025 すべての文字には固有の文字コードがつけられている
 026 コンピュータで漢字を扱うための文字コード体系
 027 コンピュータで扱う文字列の表現方法
 COLUMN 2のn乗の値を暗記しよう

第3章 ビットデータの操作
 028 論理和は、どちらか一方が「1」なら「1」となる演算
 029 特定位置のビットを「1」にしたい場合、論理和演算を行う
 030 論理積は両方が「1」なら「1」となる演算
 031 特定位置のビットを「0」にしたい場合、論理積演算を行う
 032 特定位置のビットの値を判定するには論理積演算を行う
 033 排他的論理和は、2つのビット値が異なれば「1」となる演算
 034 特定位置のビットを反転したい場合、排他的論理和演算を行う
 035 否定は、「0」を「1」に、「1」を「0」にする
 036 論理演算の基本公式
 037 ド・モルガンの法則を使うと否定の論理を整理して考えられる
 038 左シフト演算は、指定したビット数だけビットを左へ移動する
 039 左シフト演算で、元データを2倍、4倍、8倍......することができる
 040 右シフト演算は、指定したビット数だけビットを右へ移動する
 041 右シフト演算で、元データを1/2倍、1/4倍、1/8倍......することができる
 042 ビットシフトを利用して、効率よく値を10倍する方法
 043 シフトを利用した効率のよい2進数のかけ算
 044 1ずつ加減するのがインクリメントとデクリメント
 COLUMN オーバーフローする日時

第4章 I/O制御
 045 周辺装置をコントロールする窓口がI/O(アイオー)ポート
 046 周辺装置からのデータを読み取る方法
 047 周辺装置へデータを出力する方法
 048 周辺装置の変化をときどきチェックするのがポーリング方式
 049 周辺装置が変化すると割り込み処理が実行されるのが割り込み方式
 050 クリティカルセクションは、複数の処理が同一情報に影響を及ぼす個所である
 051 クリティカルセクションでは割り込みを禁止する
 COLUMN シリアルとパラレル、どちらが速い?

第5章 プログラムが動く「からくり」
 052 プログラムコードは機械語というコード群で構成される
 053 プログラムはプログラムカウンタによって順次実行される
 054 クロック発振器はオーケストラの指揮者である
 055 プログラムの起動はリセット機能により実現される
 056 基本となる命令は、レジスタを利用した演算処理である
 057 フラグレジスタは演算命令の結果により変化する
 058 比較命令はフラグレジスタだけを変化させる減算命令
 059 ロード命令、ストア命令はメモリやレジスタ間のデータを転送する
 060 即値(イミディエイト)は、命令コード内に直接実効アドレスを指定する
 061 レジスタ間接は、インデックスレジスタに格納した値で実効アドレスを指定する
 062 オフセット付きレジスタ間接で、配列の添え字を表現できる
 063 プログラムカウンタ相対により、再配置可能なプログラムがつくれる
 064 無条件分岐命令により特定の番地の機械語命令を実行できる
 065 フラグレジスタと条件分岐命令により処理の流れを変えられる
 066 条件分岐命令により繰り返し処理を制御する
 067 インデックスレジスタを使ってメモリの内容を順番にアクセスする
 068 スタックポインタで管理されるメモリ領域がスタック領域
 069 スタックにデータを積むのをPUSH、データを取りだすのをPOPという
 070 サブルーチン呼びだしは、スタックを利用した分岐命令により実装される
 COLUMN スタックオーバーフローとスタックアンダーフロー

第6章 命令実行高速化のためのアーキテクチャ
 071 キャッシュメモリは、主記憶装置の値を一時保管する
 072 メモリインターリーブは主記憶装置を複数バンクに分けてデータを先読みする
 073 CPUの命令実行には、命令取りだし段階と命令実行段階がある
 074 先行制御やパイプライン制御は、命令実行段階を並列処理して高速化する
 075 並行処理では、複数のプロセッサで処理を分担して処理時間を短縮する
 COLUMN CISKコンピュータとRISKコンピュータ

<ページサンプル>
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