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title: "コンピュータの五大機能とは？命令の取出しと解釈の流れ【基本情報技術者試験】"
description: "コンピュータの入力・記憶・演算・制御・出力の五大機能を、命令の取出し・解釈・実行、プログラムカウンタや命令レジスタとの関係から整理し、基本情報技術者試験で選択肢を切る判断軸を解説します。"
last_modified_at: "2026-07-27"
canonical_url: "https://stemtazoo.github.io/fe/five-functions-fetch-decode/"
section: "fe"
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## まず結論

コンピュータは、**入力・記憶・演算・制御・出力**という五つの基本機能から成り立っています。

基本情報技術者試験では、特に次の対応が重要です。

```text
命令を保存する
→ 記憶装置

命令を取り出す
→ 記憶装置から

命令を解釈する
→ 制御装置

計算を実行する
→ 演算装置
```

つまり、

> **命令は記憶装置から取り出し、制御装置で解釈する**

と覚えると判断しやすくなります。

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## 直感的な説明

料理を作る場面に置き換えてみます。

```text
レシピを保管する
→ 記憶

次の手順を読む
→ 命令の取出し

手順の意味を理解する
→ 命令の解釈

切る・混ぜる・加熱する
→ 演算・実行

完成した料理を出す
→ 出力
```

コンピュータも同じように、保存された命令を順番に取り出し、内容を解釈して、必要な処理を実行します。

五大機能を単独で覚えるのではなく、処理の流れとして見ると理解しやすくなります。

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## 定義・仕組み

### 入力

入力は、外部から情報をコンピュータへ取り込む機能です。

代表例は次のとおりです。

```text
キーボード
マウス
タッチパネル
マイク
センサ
```

利用者の操作や外部機器からのデータを受け取ります。

### 記憶

記憶は、命令やデータを保存する機能です。

```text
レジスタ
キャッシュメモリ
主記憶
補助記憶装置
```

実行中のプログラムや処理対象のデータは、主に主記憶へ置かれます。

CPUが次の命令を実行するときは、主記憶に保存された命令を取り出します。

### 演算

演算は、計算や論理処理を行う機能です。

```text
加算・減算
比較
AND・OR
シフト演算
```

CPU内のALU（算術論理演算装置）が、この機能を担当します。

### 制御

制御は、命令を解釈し、各装置へ動作を指示する機能です。

```text
命令の内容を判断する
↓
必要な装置へ制御信号を送る
↓
処理の順序を整える
```

CPU内の制御装置が担当します。

### 出力

出力は、処理結果を外部へ渡す機能です。

代表例は次のとおりです。

```text
ディスプレイ
プリンタ
スピーカ
```

処理した結果を、人や別の装置が利用できる形にします。

### 命令の取出し・解釈・実行

CPUの基本動作は、次の順番です。

```text
フェッチ
↓
デコード
↓
実行
```

それぞれの意味は次のとおりです。

```text
フェッチ
→ 主記憶から命令を取り出す

デコード
→ 命令の内容を解釈する

実行
→ 演算やデータ転送などを行う
```

このテーマは基本情報技術者試験のコンピュータ構成要素に含まれます。公式の出題範囲は、[IPA：基本情報技術者試験](https://www.ipa.go.jp/shiken/kubun/fe.html)から確認できます。

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## 科目Aでどう出る？

科目Aでは、五大機能と装置の対応や、命令実行の流れを問う問題がよく出ます。

### 選択肢を切る判断表

| 選択肢の表現 | 判断 |
|---|---|
| 命令は記憶装置から取り出す | 正しい |
| 命令は演算装置から取り出す | 誤り |
| 命令は制御装置で解釈する | 正しい |
| 命令は演算装置で解釈する | 誤り |
| 加算や比較は演算装置が行う | 正しい |
| キーボードは出力装置である | 誤り |

試験中は、次の順番で確認します。

```text
1. 命令はどこに保存されているか
2. 命令をどこから取り出すか
3. 命令をどの装置が解釈するか
4. 実際の計算をどの装置が行うか
```

### 五大機能の対応

| 機能 | 主な役割 | 代表的な装置 |
|---|---|---|
| 入力 | 情報を取り込む | キーボード、マウス |
| 記憶 | 命令・データを保存 | 主記憶、補助記憶 |
| 演算 | 計算・論理処理 | ALU |
| 制御 | 命令を解釈し指示 | 制御装置 |
| 出力 | 結果を外部へ渡す | ディスプレイ、プリンタ |

### 関連するCPU内部の装置

```text
プログラムカウンタ
→ 次に実行する命令のアドレスを保持

命令レジスタ
→ 取り出した命令を保持

命令デコーダ
→ 命令の内容を解釈

ALU
→ 算術・論理演算を実行
```

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## どんな場面で使う？

### CPUの動作を理解するとき

プログラムが動く仕組みを理解するには、命令がどのように処理されるかを知る必要があります。

```text
主記憶から命令を取得
↓
制御装置で解釈
↓
演算装置や記憶装置へ指示
↓
結果を保存または出力
```

この流れを理解すると、CPU・主記憶・レジスタの役割を切り分けやすくなります。

### コンピュータ構成を分類するとき

周辺機器や内部装置が、五大機能のどれに当たるかを整理できます。

```text
スキャナ
→ 入力

SSD
→ 記憶

ALU
→ 演算

制御回路
→ 制御

ディスプレイ
→ 出力
```

### 性能のボトルネックを考えるとき

どの機能で処理が遅れているかを考える際にも、五大機能の整理が役立ちます。

```text
入力が遅い
記憶装置へのアクセスが遅い
演算に時間がかかる
出力に時間がかかる
```

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## よくある誤解・混同

### CPUがプログラム全体を保存している

CPU内にはレジスタやキャッシュがありますが、実行中のプログラム全体は主に主記憶へ置かれます。

問題文で「命令をどこから取り出すか」と問われたら、記憶装置と判断します。

### 演算装置が命令を解釈する

違います。

```text
命令を解釈
→ 制御装置

命令に従って計算
→ 演算装置
```

「判断する」と「計算する」を分けて考えます。

### 入力装置から命令を直接取り出す

キーボードなどの入力装置は、利用者の情報を取り込む装置です。

実行中の命令は、主記憶から取り出します。

### 命令の取出し元はプログラムカウンタである

プログラムカウンタは、次の命令がある**アドレス**を保持します。

命令そのものを保存している場所ではありません。

```text
プログラムカウンタ
→ 命令の場所を示す

主記憶
→ 命令を保存する
```

### 制御装置と演算装置は別のCPUである

違います。

制御装置と演算装置は、どちらもCPUを構成する主要部分です。

```text
CPU
├ 制御装置
└ 演算装置
```

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## まとめ（試験直前用）

- コンピュータの五大機能は、入力・記憶・演算・制御・出力
- 命令は記憶装置から取り出す
- 命令の解釈は制御装置が行う
- 計算や論理処理は演算装置が行う
- 命令実行の基本は、フェッチ→デコード→実行