オペレーティングシステム概説

# オペレーティングシステムの概要
・「オペレーティングシステム（Operating System : OS)」は、ハードウェアの機能を 大限に活かして効率よく動作させたり、利用者が快適にコンピュータを利用できるようにするためのソフトウェア
●OSには、アプリケーションがハードウェア資源を利用するために必要な、「タスク制御」、「タスクのスケジューリング」、「割込み制御」、「メモリ管理」、「入出力制御」という機能が備えられている
・代表的なOSとしては、「UNIX」、「Linux」、「MacoS」、「Windows」などがある
→ UNIX
UNIXは1969年に、アメリカAT&T社のベル研究所によって開発されました。当時のコンピュータは大型汎用機が中心で、これらのOSは元々の構造が複雑であるうえに、度重なる機能の追加によってさらに複雑さは増し、システムの肥大化を生むこととなりました。そこで、ベル研究所の研究者たちはもっとシンプルで使いやすいOSを作るために研究を重ね、誕生したのがUNIXでした。当初は研究者や学者など一部の専門家を主体に利用されていましたが、1980年代前半から急速に普及するようになり、現在では、パソコンからマルチプロセッサシステム、大型汎用機、スーパーコンピュータに至るまで広く使われています。
UNIXが普及した理由として、次のような特徴があげられます。
・シンプルな構造を持ち、ソースコード自体がコンパクト（サイズが小さい）である。
・大部分をC言語で記述しているため、移植が容易である。
・ソースコードを公開したことにより、機能の追加変更が自由にできる。
特に、ソースコードを公開したことがUNIXの成長に大きな影響を与えました。その結果、学術機関やコンピュータメーカの手によって、独自の拡張が施された数多くの派生OSが開発されることとなりました。さらに、ハードウェアに依存せず、移植性が高いことで知られるC言語で記述されていることや、ソースコードが比較的コンパクトであった
ことから、多くのプラットフォームに移植されました。

→ Linux
Linuxは、1991年に、当時フィンランドのヘルシンキ大学の大学院生だったLinus Torvalds氏によって開発されたUNIX系のOSです。フリーソフトウェアとしてインターネットなどで公開されたことから広く普及しました。現在では、パソコンや大型汎用機、携帯電話のような組み込みシステムまで、幅広く利用されています。
Linuxが普及した理由として、次のような特徴があげられます。
・インターネット上のフリーソフトウェアとして、誰でも無償で利用することができる。
・軽快で安定性が高い。
Linuxは、GPL（The GNU General Public License）というライセンス体系に基づき、利用者が使用、複製、変更、再配布することを認めていますが、改変や追加した部分はGPLの規定に従って無償で公開しなければなりません。
他のOSに比べ、低い性能のコンピュータでも動作が軽いこと、ネットワーク機能やセキュリティに優れ、安定性が高いことなどの理由から、Webサーバーやインターネットメールサーバーなどを構築する際に利用されています。また、不要な機能を削ぎ落とし、必要な機能だけを選んでOSを再構築できるという点も、他のOSには見られない特徴の1つです。

→ Macos
Mac OSは、1984年からアメリカのApple社が販売しているパソコンMacintoshシリーズ（咯称Mac）に搭載されているOSです。
キャラクタベースでコンピュータを操作するMS-DOSが主流だった時代に、グラフィック表示とマウスによる操作を標準機能として備えたMac oSは、当時大変な反響を呼びました。この機能を実現しているのが「GUI (Graphical User Interface）」と呼ばれるもので、Macintoshはいち早くGUIを取り入れた画期的なユーザーインタフェースを搭載し、操作性を向上させることに成功しました。
グラフィックスを多用してボタンやアイコンなどの操作用部品を画面に表示し、これらをマウスでクリックすることで基本的な操作が行えるように設計されています。また、GUIを備えていたことから、グラフィックソフトや、DTPソフトなど、多くのグラフィカルアプリケーションがMacintosh 上で開発されることとなりました。パソコン全体のシェア争いでWindowsシリーズに敗れた後でも、DTP業界やマルチメディア業界などの分野では根強い人気があります。

→ MS-DOS
MS-DOSは、Microsoft社によって開発された、Intel 8086系CPU用のOSです。1981年に最初のバージョンであるVer.1.0が発表されました。IBM社では、MS-DOSに独自の拡張を施し、PC-DOSの名称で同社のパソコン向けに販売を開始しました。
これがきっかけとなり、MS-DOSはPC互換機向けに爆発的に普及し、パンコン用の標準OSとして広く世界中で使用されるようになったのです。
MS-DOSは、キーボードからコマンドを入力して実行する環境「CUT (Character User Interface)」を装備しました。しかし、その後発表されたWindows 95からはMS-DOSが不要となり、事実上MS-DOSは役目を終えたことになります。

→ Windows
WindowsはMicrosoft社のOSのシリーズ名です。1992年に発売されたWindows 3.1まではMS-DOSにGUI環境を構築するための拡張ソフトウェアとして存在しました。Windows 3.1の後継として1995年に発売されたWindows 95からは、独立したOSとして機能するようになり、パソコン用の標準OSとしての地位を確固たるものにしました。
一方、1993年から発売が開始されたWindows NTシリーズは、企業向けのサーバー用に開発されました。パソコン用のWindowsに比べると、飛躍的に高い安定性と優れたパフォーマンス、高度なセキュリティ機能を備えています。その後、Windows NT系列のサーバーOSとして、Windows 2000Server、 Windows Server2003. Windows Server 2008. Windows Server 20121-TrUまた、パンコン標準用OSとして登場したWindows XPは、Windows NTベースのシステムが採用されています。
これによってWindows XPは、内部アーキテクチャはWindows NT/2000の改良版という位置付けにあります。
Windows XPの後継として登場したWindows Vista、Windows7は、起動のスピード、セキュリティ、バックアップなど、様々な機能強化がされています。
Windows8やWindows10では、タブレットやスマートフォンのようなタッチパネルでの操作が可能になっています。

→ TRON
TRON (The Real-time Operating system Nucleus)は、1984年に東京大学の坂村健教授によって提唱された、新しい理想的なコンピュータアーキテクチャを構築するプロジェクトです。TRONのゴールは、「どこでもコンピュータ」です。これは、身の回りのあらゆるところにコンピュータが組み込まれ、それらがネットワークを介して協調動作することにより、人間の活動を多様な側面から支援する、高度にコンピュータ化された社会環境のこと
です。
プロジェクトで策定されたOSなどの仕様は、公開されており、誰でも自由に商品化を行うことができます。プロジェクトで策定された組み込みシステム向けのOSとしてITRONがあります。ITRONは、携帯電話をはじめとするデジタル家電分野、車のエンジン制御など広く使用されています。

CUI
・CUIとは、すべての操作をキーボードから行い、情報を文字のみで表示するユーザーインタフェースです。「コマンドラインインタフェース」、「コンソール」などと呼ばれることもあります。

GUI
・GUIとは、基本的な操作をマウスなどのポインティングデバイスから行い、情報をグラフィックで表示するユーザーインタフェースです。
・GUIを利用するための基本的なプログラムをOSが提供することによって、アプリケーションの操作感の統一や、開発負担の軽減などが図られています。

# オペレーティングシステムの起動
・パソコンの電源を入れると、まず最初に実行されるのが「BIOS」で、CPU、メモリなどに異常がないかどうか
チェックします。次に、「ブートストラッププログラム」をメモリにロードして、実行します。ブートストラッププログラムは、パーティションテーブルを調べ、ブートセクタにある「ブートローダ」を起動します。ブートローダによって、OS
がメモリに読み込まれ、実行されます。

→ BIOSの起動
パソコンの電源を入れると、CPUはまず、CPU自身のテストを行ったうえで、マザーボード上のROMに記憶されているプログラムを実行します。
ROMには、「BIOS (Basic Input/Output System)」と呼ばれるプログラムが書き込まれており、パソコンの電源を入れると、まず最初にBIOSが実行されるように設定されています。
BIOSによって、CPU、メモリなどに異常がないかどうかチェックされます。
（メーカー製パソコンでは、BIOSを実行している様子を見せないように、ロゴなどが表示されます。）


・アプリケーションを起動すると、OSはアプリケーションのヘッダ部分の情報から、アプリケーションの実行に必要なメモリを準備して、プログラムをハードディスクからメモリ上に配置します。
OSはアプリケーションの処理単位であるタスクをごく短時間ごとに切り替えることによって、次々と処理されるように制御しています。この状態を「マルチタスク」と呼びます。

途中です。
自分用のメモです。