Mímisbrunnr知恵の泉

computer science // 技術の底

コンピュータ基礎

コンピュータ基礎は、ひとことで言えば「すべてのソフトウェアが動く技術の底」です。CPUがどう命令を実行し、OSがどうプロセスとメモリを束ね、どう並行処理を捌くか。ここが分かると、上のレイヤー（ネットワーク・分散・クラウド）の挙動が腑に落ちます。

なぜ学ぶのか

  • 仕組みの底が分かる。アプリの遅さ・メモリ不足・デッドロックが「なぜ起きるか」を原理から説明できます。
  • 上のレイヤーが腑に落ちる。OS・メモリ・並行処理を押さえると、ネットワーク・分散・クラウドの挙動が繋がります。
  • 性能を見積もれる。キャッシュ・仮想記憶・計算量を知ると、ボトルネックの当たりがつきます。

こんな場面で役立つ

  • OSプロセス/スレッド・スケジューリング・仮想記憶の仕組み
  • 性能キャッシュ階層・アムダールの法則でボトルネックを読む
  • 並行ロック・デッドロック・生産者消費者の古典問題
  • 基盤コンテナ・分散・クラウドを理解する前提

ここでは、計算で示せる所は最小Pythonで実行実証し、手順系はLinuxコマンドで再現し、状態遷移はMermaidで描く方針です。計算機構成からOS・メモリ・並行処理・ファイルシステム・計算量までを動くコマンドつきで体系化しました。複数マシンの協調は分散システム、通信はコンピュータネットワークへ相互リンクしています。

カリキュラム（全6章）

目次・インデックス

第1章 ── 計算機の構成

第2章 ── オペレーティングシステム

第3章 ── メモリ管理

第4章 ── 並行処理と同期

第5章 ── ファイルシステムとI/O

第6章 ── 計算量とデータ構造の基礎