OSとは?

最終更新日 2018年03月13日

OS とは何か

OS(Operating System)は、パソコンにとって欠かせないものです。パソコンは OS なしでも買えますが、パソコンには OS が必要です。パソコンでは OS だけでなくソフトウェアも使いますが、ソフトウェアは OS なしでは使えません。

ここでソフトウェアについて整理しますが、OS もソフトウェアの一種であり基本ソフトウェアと呼ぶことが多いです。ウェブサイトを閲覧するのに使うソフトウェア、メールの送受信等に使うソフトウェア、文書作成等に使うソフトウェア等、一般的に私達が何らかの用途のために使うソフトウェアを応用ソフトウェアと呼びます。

応用ソフトウェアではなくアプリケーションソフトウェアという呼び方もあり、略してアプリケーションと呼ぶことが多いです。ここでは、ソフトウェアは応用ソフトウェアのことを指すとします。

OS は様々な役割を担いますが膨大です。抑えておきたい役割の一つは、ハードウェアとソフトウェアを仲介する役割です。ハードウェアとは、パソコンに搭載されている CPU やメインメモリー、ストレージ等やパソコンに接続されている周辺機器を指します。

ソフトウェアは、処理を実行するために CPU やメインメモリー等を使う、データの読み書きにストレージ等の使用等のために、ハードウェアの制御が必要になります。

ソフトウェアが直接ハードウェアを制御することは不可能ではありませんが、ソフトウェアの開発の難易度が上がります。また、ハードウェアを効率良く利用するのが難しいです。

そこで OS が代わりにハードウェアを直接制御することで、ソフトウェア開発の負担が減り、ハードウェアを効率良く利用できるようになります。

例えば、ソフトウェアがメインメモリーの容量を使うとします。使うメインメモリー容量を OS に伝えた後は、OS がメインメモリーの空き領域を探して確保し、ソフトウェアが使用中の領域とします。

メインメモリーの空き領域がない場合は、使用中だが使用頻度が低い領域をストレージへ移してストレージの一部をメインメモリーの代わりとして使います。そうして空いた領域をソフトウェアのために確保します。このようにメインメモリーを効率的に使えるのは OS のおかげであり、ソフトウェアが直接メインメモリーを制御するなら実現は難しいです。

・OS はハードウェアとソフトウェアを仲介する役割を担う

OS の API とは何か、ドライバとは何か

ソフトウェアは、ハードウェアを使いたければ OS に要望しますが、OS の API(Application Program Interface)を使います。API は、ソフトウェアからの要望を受け付ける OS の窓口のようなものです。

API を通してソフトウェアからの要望を受けた OS は、OS に含まれているドライバというソフトウェアを使ってハードウェアを制御します。ドライバはソフトウェアの一種ですが、応用ソフトウェアとは違うものです。ハードウェアを制御しているのは OS のドライバと言えます。

同じ種類のハードウェアでもメーカーが異なる、同じメーカーでも異なる製品だと、ハードウェアの制御方法が違う場合がありますが、ドライバは使うハードウェアに応じて適切に制御します。制御方法の違いが問題にならないのはドライバのおかげです。

パソコンに対して PC パーツの交換や増設をしたり、新たに周辺機器を接続しても使えますが、ドライバがあるからです。ただし、ドライバが足りず制御できないこともあり、その場合は必要なドライバをインストールする必要があります。

ソフトウェア OS ハードウェア
API ドライバ
要望する 要望受付 制御命令 制御動作

・OS は API を通してソフトウェアからの要望を受け付け、ドライバを通してハードウェアを制御する

進化し続ける OS

OS がソフトウェアの代わりにハードウェアを制御する機能について簡単に説明しましたが、昔の OS はこれくらいの機能しかありませんでした。

今の OS は、画面にアイコン、メニュー、ウィンドウ等が表示され視覚的に操作できますが、昔の OS は文字だけが表示され、文字の入出力で操作するものでした。今の OS では複数のソフトウェアを起動して使うことができますが、昔の OS ではそれすらできませんでした。

今の OS にある機能を簡単に説明するだけでも紙面がいくらあっても足りないほどです。パソコンの OS は Windows が大きなシェアを握っていますが、Windows は新しい機能が追加され続けており進歩しています。

他にも重要な OS の機能がありますが、初期の OS からハードウェアとソフトウェアを仲介する役割を担い今でも OS の基本的な機能ですので、この機能は抑えておきたいです。


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