今回は、重要なソフトウェアの一つであるオペレーティングシステムについて解説します。
オペレーティングシステムとは
オペレーティングシステムとは、ハードウェアとしてのコンピュータを、アプリケーションプログラムにとって、より容易に、より効率的に利用可能とするプログラム群のことです。
ハードウェアとは、CPUや主記憶装置、補助記憶装置や入出力装置のことを指します。
アプリケーションプログラムは、ワープロソフト、ゲームソフトなど普段触れることの多いプログラムのことを指します。PCやタブレット、スマートフォンなどのコンピュータを動作させる機能を提供しています。基本ソフトウェアとも呼ばれています。Windowsやmac OS、UNIX、Linux、Androidなどが挙げられます。
オペレーティングシステムの役割
オペレーティングシステムは、CPUや記憶領域などのハードウェア資源の状態をつねに監視して、コンピュータの効率的な利用を実現します。主な役割は大きく分けて5つあります。
- ハードウェア管理
- タスク管理
- メモリ管理
- ファイル管理
ハードウェアとは、コンピューターなどの機器を構成する物理的な部品のことです。コンピューターを構成する５大装置がこれに該当します。
コンピューターの5大装置とは？
オペレーティングシステムは、これらのハードウェア資源の状態を常に監視し、管理しています。USBやキーボードなど、さまざまな種類のハードウェアが競合しないよう管理したり、ハードウェアとアプリケーションソフトウェアのデータのやり取りを制御したりします。また、新しいハードウェアが接続されたときには、自動的に認識して使用できるようにします。
タスクとは、オペレーティングシステムから見た仕事の単位のことで、プロセスとも言います。反対に、オペレーティングシステムからではなくアプリケーション（利用者）から見た仕事の単位をジョブと言います。利用者からコンピュータに投入されたジョブは、いくつかのタスクに分解されて、コンピュータ内で処理されます。
お客さん（利用者）が、料理（ジョブ）を注文すると、厨房（オペレーティングシステム）は”卵を割る”、”フライパンを温める”などといった作業（タスク）に分解して調理するといったイメージです。オペレーティングシステムは、そんなタスクに対して管理を行っています。
メモリとは、コンピューター内のデータを保存しておく領域のことです。オペレーティングシステムは、コンピューターがこのメモリを効率よく利用することが出来るようにメモリ管理をしています。
現在のほとんどのコンピュータは、プログラム記憶方式という方式を用いており、プログラム記憶方式とは、プログラムを主記憶装置に読み込んでおき、CPUが順次読み出し実行する方式です。プログラムは磁気ディスクなどの補助記憶装置に保存されていますが、実行時には主記憶装置上に配置し、実行が終われば主記憶装置上から消去されます。
メモリ管理は座席の管理のようなもので、予約されたら席を確保しますし、使い終わった席はバッシングして使えるように空けます。
ファイルとは、補助記憶装置などにデータを記録する際に利用者やオペレーティングシステムから見て最小の記録単位となるデータのまとまりです。オペレーティングシステムは、そんなファイルの管理をしています。
ファイルはディレクトリを用いて管理されており、ファイルを効率よく管理するために、階層構造になっています。階層構造は、○○県△市□町といった住所のような構造をイメージするとわかりやすいかと思います。
階層構造の最上位にあるディレクトリをルートディレクトリといい、ディレクトリの下位に作成されたディレクトリはサブディレクトリといいます。また、現在操作対象となっているディレクトリは、カレントディレクトリといいます。
まとめ
今回は、重要なソフトウェアの一つであるオペレーティングシステムについて解説しました。オペレーティングシステムは、コンピュータをより容易に、より効率的にするシステムです。主な役割としては以下のようなものがありました。
- ハードウェア管理
- タスク管理
- メモリ管理
- ファイル管理
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