どうもこんにちは！
サバ缶（@tech_begin）です。
プログラミング言語の学習を深くやるのも大切です。
しかし、プログラムがどんな流れで実行されているのか。
この流れを理解しておくことは、とても重要です。
少し深掘りした、難しい内容になるかもしれませんが、
自分のペースで学んでいきましょう💪
- プログラムを実行して動作するまでの流れ
- 関連する装置について
- なぜこのような処理の流れと構成になったのか
プログラムが実行される全体の流れ
はじめに、全体の流れを説明します。
そのあと、順に細かい部分を解説していきますね。
画像の『詳細』をクリックしてみてください！
くわしい内容を見にいけます✈️
- 人間：頭で考えたものをプログラムに書き起こす
- 補助記憶装置：プログラムを一旦保存しておく
- 主記憶装置：プログラムを実行するために、補助記憶装置から読み込む（ロードする）
- CPU：主記憶装置に読み込まれたプログラムを実行する
くわしく見ていきましょう。
① コーディングする
ここに関しては、前提でもあるので理解しやすいかと思います。
まず、私たち人間が「こんなプログラム作りたいな」というアイデアや、お客様からの要望で仕様が決まります。
その仕様に沿ってコーディング（プログラミング）すると、ソースコード（プログラム）としてアウトプットされます。
② 補助記憶装置に保存（読み込まれる）
作成したプログラムは、『補助記憶装置』と呼ばれる記憶装置に保存します。
これは、不揮発性メモリという電源を切ってもデータが消えない記憶装置です。
③ 主記憶装置に読み込まれる
そしてプログラムを実行する際、補助記憶装置から『主記憶装置（メインメモリ）』にプログラムが読み込まれます。
主記憶装置は、補助記憶装置に比べて容量が小さい反面、処理速度がとても速いことが特徴です。
主記憶装置へ読み込まれるまでの流れは、以下のようなイメージです。
④ CPUが実行する
主記憶装置に読み込まれたプログラムは、最終的に『CPU』によって処理実行されます。
CPUは『コンピュータの脳』とも呼ばれる中枢を担う装置で、制御と演算を担当しています。
なぜこのような構成になっているのか
さて次は、なぜこのようになっているのか理由について解説していきます。
背景を知ることで、より自分の知識として定着していきますよ。
ここでは『逆方向』で処理の流れを見ていくと背景を知ることができます。
あるところに、CPUくんが居ました。
記憶力に自信がない一方で、とてつもない頭の回転力でどんどん仕事をさばいていました。
ちょっとでもいいから記憶力を補いたい……そう悩んでいました。
そこで登場、主記憶装置くん！
彼はCPUくんの右腕となるべく颯爽と現れた！
主記憶装置くんは、CPUくんの頭の回転力に近い処理能力です。
それに、CPUくんよりも圧倒的に大きい記憶領域を持っています。
しかし、主記憶装置くんは電源が切れると、記憶していた内容を忘れてしまう悩みがありました。
みんなご飯食べないとエネルギー出ないもんね（さりげないフォロー）。
おっと、ここで、記憶力に特化した補助記憶装置がやってきた！
補助記憶装置くんは頭の回転は遅いけど、大量のデータを保存することができて、通電していなくても記憶を失うことはありません。
これで一件落着です。
だいぶ物語チックになってしまいましたが……（笑）
各装置同士が、短所を補い合って構成されているんですね。
別のイメージで例えると、
- 頭の回転が速い上司（CPU）
- 上司の話についていけるけど、ちょっと抜けた部分がある中堅の先輩（主記憶装置）
- 上司の話も先輩の話もわからないけど、とりあえず情報を蓄えてる新人（補助記憶装置）
といった感じでしょうか。
まとめ
プログラムを書いてから、実行されるまでの流れを解説しました。
実際にはもっと複雑な構造になっていますが、今後もっと深堀していきたいので随時更新していこうと思います。
気になる方は、ぜひもっと調べてみてくださいね！
身近に動いているシステムが、内部でどういう動作をしているのかわかると楽しいですよ😊
