オペレーティングシステム

ねらい

コンピュータの土台となるソフトウェアを学びます。このレッスンを終えると、OSが何を引き受けているのかを説明でき、アプリケーションとの役割の違いが分かるようになります。

OSは、間に立つソフトウェアです

OS（オペレーティングシステム）は、アプリケーションと機器の間に立って、両者の橋渡しをするソフトウェアです。Windows、macOS、Linux、Android、iOS などがこれにあたります。

もしOSが無ければ、アプリケーションは機器ごとの違いを自分で扱わなければなりません。プリンタの機種が変わるたびに、アプリケーションを作り直すことになります。

OSが機器の違いを吸収するので、同じアプリケーションが多くの機種で動きます。これがOSの最も大きな働きです。

OSが引き受けていること

• ファイル管理… データに名前を付けて保存し、必要なときに取り出せるようにします。
• メモリ管理… 複数のアプリケーションに、主記憶を割り当てます。互いの領域を侵さないよう仕切ります。
• プロセス管理（タスク管理）… どのアプリケーションにCPUを使わせるかを順に割り振ります。
• 入出力の管理… キーボード、画面、プリンタなどの機器とのやり取りを扱います。
• 利用者の管理… 誰がログインしているかを管理し、権限を制御します。

マルチタスクは、複数の処理を同時に進めているように見せるしくみです。実際には、CPUがごく短い時間で切り替えながら順に処理しています。人には同時に見えるほど、切り替えが速いということです。

アプリケーションソフトウェアとの違い

アプリケーションは、OSの上で動きます。だからOSが違えば、そのままでは動きません。同じソフトでも、Windows向けとmacOS向けが別に用意されるのはこのためです。

OSに関わる言葉

• ブート（起動）… 電源投入からOSが使える状態になるまでの一連の処理です。
• BIOS／UEFI… OSを起動する前に、機器の初期設定を行うしくみです。
• デバイスドライバ… 個々の機器を扱うためのソフトウェア。OSと機器の間に入ります。
• アップデート… OSの不具合の修正や安全性の向上のために配布される更新です。適用しないままにすると、既に知られている弱点が残り続けます。

まとめ

OSは、アプリケーションと機器の間に立つ土台です。ファイル・メモリ・プロセス・入出力・利用者を管理し、機器の違いを吸収するので、同じアプリが多くの機種で動きます。マルチタスクは、ごく短い時間で切り替えることで同時に見せるしくみです。更新の適用は、既知の弱点を残さないために欠かせません。

理解の確認

同じ表計算ソフトでも、Windows向けとmacOS向けで別の製品として提供されています。なぜ1つのソフトウェアが両方でそのまま動かないのか説明してください。

答え: アプリケーションはOSの上で動き、OSが提供する機能を呼び出して動作しているからです。ファイルの読み書き、画面への表示、印刷といった処理は、アプリケーションが直接機器を操作するのではなく、OSに依頼する形で行われます。その依頼のしかた（呼び出す機能の名前や手順）はOSごとに異なるため、Windows向けに作られたソフトウェアはmacOSでは依頼先が見つからず、そのままでは動きません。裏を返せば、OSが機器の違いを吸収してくれるおかげで、同じOSであれば機種が違っても同じソフトウェアが動きます。