オペレーティングシステム（2）

OS の分類

OS の種類

OS	由来と特徴
Windows	Microsoft 社。1985 年に最初のバージョン。名前は複数のウィンドウを扱えることに由来。 1995 年の Windows 95 がインターネット接続機能を標準で備え、世界的ヒットに。デスクトップでトップシェア
macOS	Apple 社。洗練されたユーザインターフェース、音楽・映像分野のアプリが充実。熱心なファンが多い。 派生として iPod、iPad、スマートフォン向けの iOS
Android	Google 社。スマートフォンやタブレット型パソコン向け
UNIX	1969 年、AT&T ベル研究所。当初は大学や研究所のコンピュータの OS として普及。 CUI の習熟が要るため一般ユーザにはあまり普及せず。オープンソースのものが数多くある
TRON	1984 年、日本で仕様が作られたオープンソースの OS。 パソコン用の BTRON（⇒ 超漢字）、組込み機器用の ITRON など。 ITRON は組込み機器用 OS として世界的にも大きなシェアを占める

OS の中核機能 ── 割込み

第 2 回で見た 4 種類の割込み（タイマー割込み・内部割込み・ハードウェア割込み・0 割り算割込み）は、 OS の中核機能を支えています。とくにタイマー割込みは、 このあと出てくるプロセスの切り替えに欠かせません。

メモリ管理

メモリ空間（メモリマップ）と、割り当て・解放

OS はメモリを、番地が並んだひとつづきの空間として管理します。 アプリを起動すると必要なぶんを割り当て、終了すると解放します。 不動産屋さんのような仕事です。

物理メモリと仮想メモリ、スワップ

実際に搭載されているメモリを物理メモリといいます。 これに対し、OS は各プロセスに、物理メモリより広いメモリ空間があるかのように見せます。これが仮想メモリです。

物理メモリに収まらないぶんは、補助記憶装置へ追い出します。これがスワップアウト。 必要になったら書き戻します。これがスワップインです。

プロセス管理

プログラムは、必要に応じてメモリに読み込まれ、プロセスとして実行されます。 情報処理の単位をプロセス（process）またはタスク（task）といいます。

複数のプロセスが並行して実行されることをマルチプロセスまたはマルチタスクといいます。 （Windows では Ctrl＋Shift＋Esc でタスクマネージャを開くと、実際のプロセスの一覧が見られます。）

用語	意味
コンテキストスイッチ	プロセスの実行を切り換えること。タイマー割込みを使い、数ミリ秒単位で行う
タイムシェアリングシステム	あたかも複数のプロセスが同時に実行しているかのように見せかけること
スケジューリング	プロセスへ実行を割り当てる方式
プロセス管理	プロセスを生成し、スケジューリングして、プロセスを管理する機能

入出力管理とデバイスドライバ

OS の中で入出力処理を行う部分を入出力管理といい、 周辺装置を用いて入出力処理をするプログラムをデバイスドライバ（Device Driver）といいます。

その他の中核機能

カーネルとシェル

用語	意味
カーネル（Kernel）	これまで紹介した OS の機能の中核部分
シェル（Shell）	ユーザと OS が情報交換できるソフトウェア。「殻」の意味
コマンド（Command）	ユーザが OS に送る命令
ユーザインターフェース	ユーザと OS の境目に位置するソフトウェア。コンピュータの使い勝手を示す

ファイル管理・ユーザ管理・ネットワーク管理・セキュリティ

• ファイル管理 ── 補助記憶装置上の情報を、ファイル（File）とディレクトリ（Directory）で管理する
• ユーザ管理 ── 1 台を複数のユーザで共有するマルチユーザシステム。 ユーザアカウント（登録情報）を照合してログインを許可する。 特権ユーザ、スーパーユーザ、アドミニストレータ、ルートといった強い権限を持つ利用者がいる
• ネットワーク管理 ── LAN（Local Area Network）や WAN（Wide Area Network）に接続する。 プロトコルは TCP/IP が一般的。ネットワーク装置もデバイスドライバで制御する
• セキュリティ ── ユーザを認証し、アクセスレベルを決定して、 許されている範囲での権限だけを許す。ネットワークにつながるということは、危険に直面しているということ