| A | B | S(elect) | C(arry) | ２進数 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 00 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 01 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 01 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 10 |
計算機は、よく言われるように、ソフトウェア（プログラム（と、関連デー タ））をインストールして実行しなければ何もできません。逆に考えると、プ ログラムとは、計算機が何か役に立つような仕事をするための手順（段取り） を計算機にわかるように記述されたもの、というとらえかたもできます。
では、プログラミングって何？ということになるわけですが、これは計算機にな んらかの仕事をさせるための手順を 計算機がわかるように書いてあげる、と言う ことができるでしょう。この『計算機がわかるように』 というのがミソです。つまり、計算機は人間の言葉 （自然言語とい うことがあります） が理解できませんし、仕事の仕方も（手足や口もな く）限られてますから、計算機がわかるような言葉、すなわち プログラミ ング言語 で 計算機が実行できる 形で書いてあげる、というこ とになるわけです。
この『 実行できる形で 』というのもミソで、C言語のようなものは、 実は計算機では『直接は』実行が出来なくって、実行できる形に 変 換 するか、 そのプログラミング言語を実行できるプログラムを介して実行 しないといけないわけです。
前者については後に述べるように、最終的には 機械語＝ビットの並 び になっています。これをつくる方法としては、プログラム言語を 「 コンパイル（＋リンク） 」して実行イメージを作る方法がありま す。後者の実行方法としては、プログラム言語を１ステップ（行）ずつ読みだ しては解釈して実行することのできるプログラム （インタープリタ） を介して実行するやりかた等があります。
厳密にいうと、組み込み等を除くと、今日の計算機環境では生の機械語で直接 処理する（させる）というのは、（ライブラリ、ミドルウェアを含んだ広い意 味での）ＯＳ (Operation System, MS 的に言うと「基本ソフト」） 自体を除いてほぼありません。ＯＳのサポートなしでは動けないほどソ フトウェアの規模は大きくなっています。とはいえ、ＯＳ自体は機械語レベル で動いている、というのもまたまぎれもない真実です。
CPU は、所詮は状態機械です。状態機械というのは聞きなれない
かもしれませんが、要するに状態（データ）を内部に持っていて、その状態に
応じて挙動（動作、データ入出力も挙動のうち）が変わるような機械
（メカとは限らない）です。CPUの構成は、組み合わせ回路＋順
序回路（＝論理回路＋メモリ）です。例えば、1ビットの足し算（！？）
は、以下のように、AND （論理積）、OR （論理和）、NOT （論理否定）を組み
合わせた回路（半加算器, Half Adder (HA)）になっています。
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さらに、これを組み合わせて、繰り上がりに対応したものが全加算器
(Full Adder, FA) と呼ばれています。３ビットを足した結果を
出力します。
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以下の演習で、ちょっと馴染んでください。
さらに、上の論理回路がどう組み合わされば CPU になるかを真剣に知りたい人 には 「CPUの創りかた」 がお勧めです。CPU内のレジスタを含め、メモリ＝（補助記憶を含む）記憶装置に計算の処 理手順（プログラム）と処理対象（データ）がどちらも置かれ る (von Neumann type) というのが、今日のコンピュータの基本です。別の言 い方をすると、所詮はビット列なので、全く同じビット列をデータとして読む か命令（プログラムの一部）として読むかは状況次第、というわけです。ちなみに以下が、その回路図の抜粋（単純なゲートだけじゃなくロジックＩＣ まるごとも使われている）です。
＊これを理解できているかどうかがこれから先の分かれ目ですんで、よくみて おいてください。要するに、（最近のほとんどの）計算機の動作原理は
例でみてみましょう。ここで は 学研の「大人の科学」 No.24 ふろく４ビットマイコン （命令だけなら このペー ジ が見やすいかも）の動きにしたがうとします。
たとえ話も参照してください。この仮想計算機は4bitが１ワードです。機械語命令（オペコード）は１ワード で、オペランド（引数）は命令に応じて０〜２ワードをとります。レジスタは A,B,X,Y (と、その補助となる A', B', X', Y') を持っています。またフラグ が１つだけあります。（下図参照）
00:8 01:1 02:9 03:2 04:1 05:F 06:0 07:5
と並んでいたとします。
と言われてもぴんとこないかもしれませんが、ＣＰＵの内部で、このような動 作をするように、論理回路（と、順序回路・メモリ）が組みあわさっている、 ということなのです。また、ここで注意してもらいたいことは、このように原始的な部分では 計算機への命令とデータに本質的な差はなく、どちらも所詮はメモリ上の１と ０の並びであり、それをどう解釈するかはその時点での計算機の状態次第であ る、ということです。
この命令はかならず実行フラグを１にするのですが、ここでは説明は略します。 さらに、つぎに演算部は5番地の F を読み込みます。 これは、「続く２ワード(8bit) の値（この場合は 05)をアドレスとして、実行 フラグが１の場合、指定されたアドレスに制御を移す」ということで、前の命 令で実行フラグは１になったのでこの命令を実行する、ということは、自分自 身を再度実行せよ、ということになります。つまりここで無限ループに入るこ とになります。この計算機は終了することを知らないので、終わりたいときは 無限ループにする、ということなのですが、ここではそういうものだ、くらい に考えていてください。つまり、上の 4bit の 8 つの並びで、「１＋２を計算し、その結果を表示しろ」 というプログラムだった、というわけです。