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...