OSの解説(基本情報技術者シラバス用語)
OSとはOS(Operating System、オペレーティングシステム)とは、コンピュータを動かすための最も基本的なソフトウェア(基本ソフト)です。キーボードやマウス、ディスプレイ、ハードディスクなどのハードウェア部品を制御し、WordやExcel、ブラウザなどのアプリケーションソフトウェアが動作するための共通の土台を提供します。OSがなければ、人間が直接コンピュータに複雑な命令を送ることは非常...
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OSとはOS(Operating System、オペレーティングシステム)とは、コンピュータを動かすための最も基本的なソフトウェア(基本ソフト)です。キーボードやマウス、ディスプレイ、ハードディスクなどのハードウェア部品を制御し、WordやExcel、ブラウザなどのアプリケーションソフトウェアが動作するための共通の土台を提供します。OSがなければ、人間が直接コンピュータに複雑な命令を送ることは非常...
プロセスとはプロセスとは、OS(オペレーティングシステム)から見て、現在実行されている「プログラムの実行単位(実行中のプログラム)」のことです。プログラムそのものはハードディスクなどの記憶装置に保存されている静的なデータですが、これをダブルクリックなどして起動し、メモリ上に展開されてCPUによって処理されている状態のものをプロセスと呼びます。各プロセスには個別のメモリ領域(作業スペース)が割り当て...
スレッドとはスレッドとは、プロセス(実行中のプログラム)の内部で、CPUが処理を実行する「最小の処理単位」のことです。一つのプロセスは、少なくとも一つのスレッドを持っています。プロセスが独自のメモリ領域を丸ごと確保するのに対し、スレッドは同じプロセス内のメモリ領域(変数やデータなど)を共有しながら、並行して処理を行います。これにより、プロセスを新しく作るよりも少ない負荷で、複数の作業を素早く同時に...
マルチタスクとはマルチタスクとは、コンピュータにおいて複数のアプリケーションや処理(タスク)を、同時に並行して実行しているように見せる機能や状態のことです。現代のコンピュータは、非常に短い時間(数ミリ秒単位)で実行するタスクを次々と切り替える(タイムシェアリング)ことで、人間にはまるで複数のプログラムが完全に同時に動いているかのように感じさせています。これにより、ユーザーは複数の作業を効率的に行え...
スケジューリングとはスケジューリングとは、OS(オペレーティングシステム)が、限られたCPUの処理時間をどのプロセスやスレッドに割り当てるかを決定し、実行順序を管理・調整する仕組みのことです。CPUの数は有限ですが、動かしたいプログラムは多数存在するため、効率的かつ公平にCPUを使わせる必要があります。代表的なアルゴリズムには、一定時間ごとに順番に処理を切り替える「ラウンドロビン」や、緊急性の高い...
排他制御とは排他制御とは、複数のプロセスやスレッドが、ファイルやデータベースなどの共通の資源(共有データ)に対して同時にアクセスした際に、データの不整合(矛盾)が発生しないようにする仕組みです。あるプロセスが共有データを書き換えている間、他のプロセスが যত্নデータを書き換えたり読み込んだりできないように「ロック(鍵)」をかけ、処理が終わったらロックを解除します。これに関連する概念として「セマフ...
デッドロックとはデッドロックとは、複数の処理(プロセスやスレッド)が、互いに相手が占占有している資源の解放を待ち合ってしまい、どちらの処理も先に進めなくなって停止(フリーズ)してしまう現象です。マルチタスクや排他制御を行うシステムにおいて、設計上の配慮が不足していると発生することがあります。デッドロックが起きると、外部から強制終了するなどの対策をとらない限り、システムが永久に待ち状態になってしまい...
仮想記憶とは仮想記憶(バーチャルメモリ)とは、コンピュータの実装されている物理メモリ(RAM)の容量を超えて、より大きなメモリ空間をプログラムに提供するOSの技術です。ハードディスクやSSDなどのストレージの一部を一時的なメモリ領域として代用することで、物理メモリの限界を超えた大きなプログラムや、多数のアプリを同時に起動できるようにします。メモリ領域を固定サイズの「ページ」と呼ばれる単位に分割して...
ページフォールトとはページフォールトとは、仮想記憶を採用しているシステムにおいて、プログラムがアクセスしようとしたデータ(ページ)が、現在物理メモリ(主記憶)上に存在せず、ハードディスクなどの補助記憶装置(仮想メモリ)に退避されている状態であるときに発生する割り込み信号(イベント)のことです。ページフォールトが発生すると、OSは該当するデータを補助記憶から物理メモリに読み込む処理を行います。その際...
ファイルシステムとはファイルシステムとは、ストレージ(ハードディスクやSSD、USBメモリなど)に保存されるデータを管理し、人間やプログラムが扱いやすいように「ファイル」や「ディレクトリ(フォルダ)」という単位で整理・操作できるようにするOSの機能や仕組みです。ファイルシステムのおかげで、ユーザーはデータが物理的にディスクのどこに書き込まれているかを意識することなく、「絶対パス(ルートからの位置)...
バックアップとはバックアップとは、データの破損、誤消去、コンピュータの故障、災害などの不測の事態に備えて、元のデータとは別の場所に同じデータを複製して保存しておくことです。バックアップの方法には、すべてのデータを毎回コピーする「フルバックアップ」、前回のフルバックアップから変更された分だけをコピーする「差分バックアップ」、前回の任意のバックアップから新しく増えた分だけをコピーする「増分バックアップ...
OSSとはOSS(Open Source Software、オープンソースソフトウェア)とは、ソフトウェアの設計図にあたる「ソースコード」がインターネット等で無償で一般に公開され、誰でも自由に改良、再配布、使用することが許可されているソフトウェアのことです。世界中の優秀なエンジニアが開発に参加し、バグの修正や機能追加が迅速に行われるため、信頼性が高く、現代のITシステムにおいて必要不可欠な存在とな...
ライセンスとはライセンス(ソフトウェアライセンス)とは、ソフトウェアの使用許諾契約や、開発者が利用者に提示する使用上のルール(利用規約)のことです。オープンソースソフトウェア(OSS)であっても、完全にルールなしで何でもして良いわけではなく、著作権の表示義務や、改変したプログラムの公開義務などの条件が定められています。代表的なライセンスには、改変したソフトウェアも同じライセンスで公開することを義務...
論理回路とは論理回路とは、コンピュータの内部(CPUなど)で、情報の「0」と「1」(電圧の低い状態と高い状態)というデジタル信号を使って、論理演算(計算や判断)を行うための電子回路のことです。トランジスタなどの半導体素子を組み合わせて作られます。すべての複雑なコンピュータ処理は、基本となるいくつかの論理回路の組み合わせによって成り立っています。基本となる回路には、両方の入力が1のときだけ1を出力す...
加算器とは加算器(アダー)とは、論理回路を組み合わせて作られる、コンピュータ内部で2進数の「足し算(加算)」を行うための演算回路です。コンピュータはすべての情報を0と1の2進数で扱っているため、計算の基本となる足し算を物理的な電気回路で表現する必要があります。加算器には、1ビットずつの足し算を行い桁上がり(キャリー)を出力する「半加算器」と、下の桁からの繰り上がりも考慮して3つの入力を足し合わせる...
フリップフロップとはフリップフロップとは、1ビットの情報(「0」または「1」)を記憶しておくことができる論理回路の一種です。電気が通っている間、その状態を保持し続ける(記憶する)ことができるため、コンピュータの高速な一時記憶装置(レジスタやSRAMなど)の基本素子として利用されます。入力信号が与えられると状態が変わり、次の入力があるまでその状態を安定して維持する様子が、パタパタと状態が変わるおもち...
組込みシステムとは組込みシステム(エンベデッドシステム)とは、特定の機能や役割を実現するために、専用のコンピュータ(CPUやメモリ、プログラムなど)を機器の内部にあらかじめ組み込んだシステムのことです。パソコンのように様々な用途のアプリを後からインストールして使う汎用的なコンピュータとは異なり、その製品専用の動作(温度調節、モーター制御、画面表示など)を正確かつ安定して行うために設計されています。...
ファームウェアとはファームウェアとは、ハードウェア(電子機器や部品)の内部に書き込まれ、その機器の基本的な動作を直接制御するためのソフトウェアです。ソフトウェア(プログラム)としての性質を持ちながら、ハードウェアと密接に結びついて固定(ファーム)されていることからこの名前で呼ばれます。パソコンのOSやアプリのようにユーザーが日常的に意識して操作するものではなく、機器の起動時や基本入出力の制御を裏で...
FPGAとはFPGA(Field Programmable Gate Array)とは、製造後に購入者や開発者が、内部の論理回路の構成を自由に書き換える(再構成する)ことができる半導体集積回路(LSIチップ)のことです。「Field Programmable(現場で書き換え可能)」の名の通り、設計ミスがあっても後から配線を修正でき、新しい機能を追加することも可能です。一般的なCPUのようにプログラ...
GUIとはGUI(Graphical User Interface、グラフィカルユーザインタフェース)とは、コンピュータの操作画面において、情報がグラフィック(アイコンやウィンドウ、ボタンなど)で視覚的に表示され、マウスやタッチパネルを使って直感的に操作できるインターフェースのことです。これに対し、すべての命令をキーボードから文字(テキスト)で入力して操作するインターフェースを「CLI(Comma...
ユーザビリティとはユーザビリティとは、製品やサービス、Webサイトなどの「使いやすさ」や「使い勝手の良さ」を表す言葉です。単に機能がたくさんあることではなく、それを使う人が『迷わずに、素早く、ストレスなく目的を達成できるか』という実用性を重視する考え方です。例えば、ボタンの配置や文字の大きさ、操作手順のわかりやすさなどがユーザビリティに大きく関わってきます。これが高い製品は、誰でも直感的に使いこな...
アクセシビリティとはアクセシビリティとは、高齢の方や障がいを持つ方などを含め、心身の特性や利用する環境(端末や場所など)に関わらず、すべての人が情報やサービスを問題なく利用できる度合い(アクセスのしやすさ)のことです。インターネットが普及した現代では、特にWebサイトにおける「Webアクセシビリティ」の重要性が高まっています。情報を取り残される人がいないようにするための、社会的な優しさや配慮に基づ...
ユニバーサルデザインとはユニバーサルデザインとは、国籍、性別、年齢、障がいの有無などに関わらず、最初から『だれにとっても使いやすく、暮らしやすい』ように街や建物、製品などを設計するという考え方です。特定の人のために特別な配慮(バリアフリー)をするのではなく、最初から全員が使いやすい共通のデザインを目指すのが大きな特徴です。バリアフリーが「障壁を取り除く」のに対し、ユニバーサルデザインは「最初から障...
UX(ユーザーエクスペリエンス)とはUXとは「User Experience(ユーザーエクスペリエンス)」の略で、ユーザーが製品やサービス、システムなどを利用した際に得られる「体験」や「感情」の全体を指します。単に『使いやすい(ユーザビリティ)』といった機能的な側面に留まらず、『使っていて楽しい』『デザインがおしゃれで気分が良い』『また使いたい』といった心に残る体験や価値のすべてが含まれます。製品...