プログラムはなぜ動くのか（第二版）　コンピューターはなぜ動くのか　情報はなぜビットなのか

作者: 矢沢久雄
出版社/メーカー: 日経ソフトウエア
発売日: 2007/04
メディア: 単行本（ソフトカバー）
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第１章プログラマにとってCPUとはなにか
●CPUの中身をのぞいてみよう
●CPUはレジスタの集合体
●プログラムの流れを決めるプログラム・カウンタ
●条件分岐と繰り返しの仕組み
●関数呼び出しの仕組み
●ベースとインデックスで配列を実現する
●CPUにできることは、いたって単純

第２章データを２進数でイメージしよう
●コンピュータが情報を２進数で取り扱う理由
●ところで２進数とは？
●シフト演算と乗除算の関係
●コンピュータ処理に都合のいい「補数」
●論理右シフトと算術右シフトの違い
●論理演算をマスターするコツ

COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　ピカピカの小学生にCPUと２進数を説明する

第３章コンピュータが小数点数の計算を間違える理由
●0.1を１００回加えても１０にならない
●小数点数を２進数で表すには
●コンピュータが計算を間違う理由
●浮動小数点数とは
●正規表現とイクセス表現
●実際にプログラムで確かめてみよう
●コンピュータの計算間違いを回避するには
●２進数と１６進数

第４章四角いメモリーを丸く使う
●メモリーの物理的な仕組みはシンプル
●メモリーの論理的なイメージはビルディング
●ポインタなんて簡単だ
●メモリーを工夫して使うための基本は配列だ
●スタックとキュー、さらにリング・バッファ
●リストは要素の追加や削除が容易
●２分探索木は効率的にデータを探せる

第５章メモリーとディスクの親密な関係
●メモリーに読み出さないと実行できない
●ディスク・アクセスを高速化する「ディスク・キャッシュ」

●ディスクをメモリーの一部として使う「仮想記憶」
●メモリーを節約するプログラミング手法
●ディスクの物理構造も見ておこう

第６章自分でデータを圧縮してみよう
●ファイルにはバイト単位で記録する
●ランレングス法の仕組み
●ランレングス法の欠点
●モールス符号にハフマン法の基礎を見た
●ハフマン符号は木を用いて作る
●ハフマン法で圧縮率が大幅に向上
●可逆圧縮と非可逆圧縮

COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　ゲームに夢中な中学生にメモリとディスクを説明する

第７章プログラムはどんな環境で動くのか
●動作環境＝ OS ＋ハードウエア
●CPU以外の違いを乗り越えたWindows
●APIはOSごとに違う
●ソースコードを簡単に利用できるFreeBSDのPorts
●エミュレータを使えば別の環境が手に入る
●どこでも同じ実行環境を提供するJava 仮想マシン
●BIOSとブート・ストラップ

第８章　ソース・ファイルから実行可能ファイルができるまで

●コンピュータはネイティブ・コードしか実行できない
●ネイティブ・コードの内容を見てみよう
●ソースコードを翻訳するのがコンパイラ
●コンパイルだけでは実行可能ファイルが得られない
●スタートアップとライブラリ・ファイル
●DLLファイルとインポート・ライブラリ
●実行可能ファイルの実行に必要なことは？
●ロード時に作られるスタックとヒープ
●ちょっと高度なQ＆A

第９章　OSとアプリケーションの関係
●歴史に見るOSの機能
●OSの存在を意識しよう
●システム・コールと高水準言語の移植性
●OSと高水準言語がハードウエアを抽象化してくれる
●WindowsというOSの特徴

COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　携帯電話が大好きな女子高生にOSの役割を説明する

第１０章　アセンブリ言語からプログラムの本当の姿を知る
●アセンブリ言語はネイティブ・コードと1対1に対応
●コンパイラでアセンブリ言語のソースコードを出力
●ネイティブ・コードに変換されない「擬似命令」
●アセンブリ言語の構文は「オペコード＋オペランド」
●最もよく使われるmov命令
●スタックへのプッシュとポップ
●関数呼び出しの仕組み
●関数の内部で行われる処理
●グローバル変数のための領域は常に確保されている
●ローカル変数のための領域は一時的に確保される
●繰り返し処理の実現方法
●条件分岐の実現方法
●プログラムの生の動きを知らなければわからないことがある

第１１章　ハードウエアを制御する方法
●アプリケーションはハードウエアと無関係？
●ハードウエアとの入出力を支えるのはIN命令とOUT命令
●入出力の実験プログラムを作ってみよう
●周辺装置が割り込みを要求する
●割り込みでリアルタイムな処理が実現する
●大量のデータを短時間に転送できるDMA
●文字やグラフィックスが表示される仕組み

COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　近所のおばあちゃんにディスプレイとテレビの違いを説明する

第１２章　コンピュータに「考え」させるためには
●「道具」としてのプログラムと「考え」るためのプログラム
●人間の考え方をプログラムで表す
●人間の癖をプログラムで表す
●プログラミングに乱数を生かす方法
●記憶を生かすことで、より人間らしい判断を行う
●思考パターンをプログラムで表す

COLUMN　あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　行きつけの居酒屋のマスターにコンピュータが考える仕組みを説明する

補　章　レッツ・トライ C言語！

おわりに

索引

コンピュータはなぜ動くのか?知っておきたいハードウエア＆ソフトウエアの基礎知識?

作者: 矢沢久雄,日経ソフトウエア
出版社/メーカー: 日経BP社
発売日: 2003/06/02
メディア: 単行本
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COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　ピカピカの小学生にCPUと２進数を説明する

第５章メモリーとディスクの親密な関係
●メモリーに読み出さないと実行できない
●ディスク・アクセスを高速化する「ディスク・キャッシュ」

●ディスクをメモリーの一部として使う「仮想記憶」
●メモリーを節約するプログラミング手法
●ディスクの物理構造も見ておこう

COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　ゲームに夢中な中学生にメモリとディスクを説明する

第８章　ソース・ファイルから実行可能ファイルができるまで

COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　携帯電話が大好きな女子高生にOSの役割を説明する

COLUMN あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　近所のおばあちゃんにディスプレイとテレビの違いを説明する

COLUMN　あなたなら、どんなふうに説明しますか？
　　行きつけの居酒屋のマスターにコンピュータが考える仕組みを説明する

補　章　レッツ・トライ C言語！

おわりに

索引

[rakuten:hmvjapan:11371414:detail]
お話その１　音声をデジタル化する
●コンピュータが取り扱う情報の定義
●情報の最小単位と基本単位
●ただの計算機が万能の機械になったわけ
●オリジナルのコードを作ってみよう
●音声の情報だって符号化できる

お話その２　一筆書きの可否を判定する
●無駄なく渡ろうケーニヒスベルグの橋
●グラフにモデリングすれば問題の解法を見出せる
●とってもハッピーな結婚問題
●地図は何色あれば塗り分けられるか？

COLUMN　あなたなら、どんなふうに説明しますか？
かわいい我が子に、ビットと情報量を説明する

お話その３　最も儲かるようにお菓子を詰める
●どら焼きと大福
●客を待たせない占い師
●ライバル会社に負けない戦略を選ぶ
●まったく余裕のない工場はどこだ
●ORと書いて「オーアル」と読む

お話その４　身の回りのデータを解析する
●大量のデータを1つの代表値で示す
●メジアンは70点で、モードは65点だよ
●データのばらつきを示す必要もある
●標本から母集団の傾向を推定できる
●データの関係を数式で示す回帰分析
●データの関係の度合いを示す相関分析

COLUMN　あなたなら、どんなふうに説明しますか？
べらんめえ調の亭主が、女房に偏差値の意味を教わる

お話その５　コンピュータとじゃんけんする
●３つのモデリング技法と図示方法
●じゃんけんをPOAでモデリングする
●じゃんけんをDOAでモデリングする
●じゃんけんをOOAでモデリングする

お話その６　どっちの手順がよいか判定する
●アルゴリズムって、どんなリズム？
●コンピュータが動作すると変数の値が変化する
●同じ結果が得られるアルゴリズムは1つじゃない
●アルゴリズムを定量的に評価する方法
●アルゴリズムが複雑なのは、問題が難しいからだ

COLUMN　あなたなら、どんなふうに説明しますか？
IT企業に勤務する息子が、母親に計算量とlogを説明する

お話その７　プログラムでパズルを解く
●アルゴリズムを考えるためのネタがある
●パズルが魔法のように解ける再帰
●わがままな女王様たち
●ギャンブルで円周率が求まる

お話その８　機械に言葉を解釈させる
●「○○とは、△△である」で言語が定義できる
●プログラミング言語の文法を定義するBNF記法
●形式言語を解釈する機械
●架空の機械がコンピュータの原形
●状態の変化を繰り返して入力を受理する
●プログラミング言語の通訳と翻訳家

お話その９　スイッチで計算を行う
●真と偽だけを対象とした不思議な演算
●コンピュータは多数のスイッチからできている
●論理演算を組み合わせれば四則演算ができる
●マスク処理といっても風邪ではありません

COLUMN　あなたなら、どんなふうに説明しますか？
キザな軟派野郎が、インテリ女子大生に論理演算を教わる

お話その１０　情報を表形式で整理する
●現在の主流はリレーショナルデータベース
●「何を知りたいか？」で始まるデータベース設計
●列と列の悪い関係を断ち切ろう
●第一正規形から第三正規形まで
●ボイス・コッド正規形
●第四正規形と第五正規形

お話その１１　情報伝達の仕組みを階層的に整理する
●OSI基本参照モデルで情報伝達の仕組みがわかる
●「オープンセットね、デーブ」と覚えてください
●OSI基本参照モデルの階層探検ツアー
●OSI基本参照モデルでインターネットもわかる
●階層が違えばプロトコルも識別番号も異なる
●階層をたどるごと管理情報が付加される

COLUMN　あなたなら、どんなふうに説明しますか？
居酒屋で上司が部下に、OSI基本参照モデルを説明する

お話その１２　コンピュータで社会貢献した人たち
●コンピュータ界のノーベル賞
●ハードウエア主導からソフトウエア主導へ
●プログラミング言語の開発者たち
●人工知能への応用
●便利なアルゴリズムの考案者たち
●２つのデータベースモデルの考案者たち
●現在のOSの基礎となったアイデア
●パソコンの発明者たち

おわりに
索引

雑感

まとめて読んだ。

どれも非常にわかりやすい。著者が大好きな事について「これも知ってよ!　楽しいよ！」ってノリノリで話してる感じが良い。

ただ、ただね。

コラムの内容ははっきり言ってかなり寒い……。

オタが一般人に迷惑をかけているようにしか読めません。
ウザいオタの典型です。

すいません……。