授業展開#7
コンピュータの構造2
(OSとアプリケーション)
ハードとソフト
 ハードウエア:CPUやメモリーなど
 ソフトウエア:OSやアプリケーションなど
OS(Operating System)
基本ソフトウエア
コンピュータの使い勝手をよくするための手助
けのソフトウエアをいう。

アプリケーション
ソフト1
アプリケーション
ソフト2
アプリケーション
ソフト2
OS
デバイスドライバ /
ハードウエア
BIOS
OSの役割
 ハードウエア資源の管理
(キーボードやメモリの管理など)
 アプリケーションソフトに共通する機能の提供
(メニュー表示など)
 ファイルシステムの提供
(FDD、HDDなどのファイル管理)
コンピュータの起動
①
②
③
④
⑤
電源ON
CPUが物理的に設定されている特定アドレ
スを指定して、実行させる(BIOS ROM)。
BIOSの処理
IPLの実行
OSの起動
BIOS
(Basic Input/Output System)
起動時のBIOSの処理
① CPUとバス管理ユニットのチェックと初期化
② ディスプレイモニタへの表示処理の開始
③ 各種ハードウェアのチェックと初期化
④ 起動ドライブの検出
⑤ ブートストラップローダ(起動プログラム)の起動
⑥ パーティションテーブルが検索され、ブートセクターが読
み込まれる。
⑦ そのOSのファイルシステムが理解され、OS固有の最
初のファイルが読み込まれる(ブートセクター内のIPLが
行う)。
IPL(Initial Program Loader)
 OSを起動するために最初に必要なファイル
をハードディスクからメインメモリにロードする
ためのプログラム。
Windows95/98/Meの場合
IPLによりIO.SYSがロードされ、さらにCOMMAND.COM、
Windowsカーネルの順にロードされる。
WindowsNT/2000/XPの場合
IPLによりNTLDRがロードされる。NTLDRはBOOT.INI、BOOTFONT.BIN
を読み込む。ついでNTDETECT.COMによりハードウェアを確認して
最終的にWindowsのカーネルをロードする。
OSの歴史
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1955年
1964年
1970年代
1974年
1981年
1982年
1984年
1985年
1992年
1995年
1998年
2000年
2001年
2007年
ノースアメリカン航空、大型計算機用
OS/360(IBM):大型計算機用OS
UNIX:ミニコン用OS
CP/M(デジタル・リサーチ):マイクロコンピュータ用OS
MS-DOS(マイクロソフト→IBM)
PC-9801(NEC)N88-BASIC
マッキントッシュ(アップル):GUI
ウインドウズ1.0(マイクロソフト):MS-DOSがベース
ウインドウズ3.1(マイクロソフト):MS-DOSがベース
ウインドウズ95(マイクロソフト):まともなGUI、マルチタスク
ウインドウズ98(マイクロソフト)
ウインドウズ2000(マイクロソフト)(Me)
ウインドウズXP(マイクロソフト)
ウインドウズVista(マイクロソフト)
OSの種類
 UNIX:ワークステーション用OS、ネットワーク
に強い。安定している。
 MS-DOS:16ビットCPU用OS、CUI
 マッキントッシュ:GUI
 ウインドウズX.X:GUI機能
 ウインドウズ2000、NT:ネットワーク機能強化
CUI:Character User Interface
GUI:Graphical User Interface
GUI
1981年
 1983年
 1984年
 1995年

アルト
ゼロックス アルトを開発
アップル リサを発売
アップル マッキントッシュを発売
マイクロソフト Windows95
リサ
Linux(リーナスのUNIX)
フィンランドのリーナス・トーバルズ(Linus
Torvalds)が開発・公開。
自由に再配布することのできる, 独立した Unix 系
オペレーティングシステム(OS)
 オープンソース
→ 高いセキユリティ
マイクロソフト
1975年 MITS社がAltair8800発売
 ハーバード大学2年生のビル・ゲイツは、ポール・ア
レンと共にAltairのためにBASICを開発してMITS
社に売り込んだ。
 アップルⅡ、NEC、など各社にも搭載。
 IBMがマイクロソフトにPC用OSの開発依頼。
 シアトルコンピュータプロダクツのOSをマイクロソフ
トが購入、手直しをしてIBMに納入。後のMS-DO
Sとなる(1981年)。
 1985年 Windows1.0を開発する。
 1995年 Windows95を発売する。

コンピュータ言語
 コンピュータに作業をさせるために人間
が記述する言葉。
 機械語
 FORTRAN
 COBOL
 BASIC
 C言語
機械語
 2進数言語:数字の羅列、人間には分かりに
くい
↓
 ニーモニック:機械語のプログラムを人間が
理解できるように簡略化した英単語や記号の
組み合わせに置き換えたもの。
 アセンブラと呼ばれるソフトウェアを用いて
ニーモニックを機械語に変換する。
アセンブリ言語による計算例
1+2=3の計算例
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
メインメモリの15番地に1がある。
メインメモリの16番地に2がある。
CPUのレジスタAを使用する。
足しあわせた結果をメインメモリの番地17に格納する。
メインメモリの15番地のデータをレジスタAに入れる。
レジスタAの値とメインメモリの16番地の値を足しあわせて、その結果をレジスタA
に入れる。
レジスタAの値をメインメモリの番地17に入れる。
ニーモニック表現
LD A, (15)
ADD A, (16)
LD (17) A
15番地の内容をレジスタAに格納する
16番地の内容をレジスタAに加えて、結果をレジスタAに格納する
レジスタAの内容を17番地に格納する
ちなみに「LD」は2進数では「00111010」
ニーモニックで書かれたCPU用の言語をアッセンブリ言語という。
機械語と1対1で対応している。
高級言語

人間に分かりやすいコンピュータ言語
→ コンピュータには負担!
FORTRAN:科学技術計算用
 COBOL:事務処理用言語
 BASIC:初心者向け
 C言語:UNIX、移植性・汎用性に富む言語。

BASICの例
PRINT 1+2
各種アプリケーション
コンピュータに仕事をさせるためのソフト
 ワード:ワードプロセッシングソフト
 エクセル:表計算ソフト
 アクセス:データベースソフト
 ケミドロー:化学構造式作成ソフト
 フォトショップ:ペイントソフト
 IE:ブラウザーソフト
演習
 OSの機能にはどのようなものがあるか。
 現在使用されているOSの例を3つ挙げよ。
Sharing System)とは何か。
 アッセンブリ言語とは何か。
 TSS(Time
中間試験について
 持ち込み可能なもの
筆記用具
電卓
直筆ノート
 範囲
授業全範囲
復習
情報とは
 情報量(ビット):I(a)=-log2P(a)
 デジタルとアナログ(A-D変換)
量子化、ダイナミックレンジ、サンプリング周波数
 二進数、16進数(計算)
 符号化(計算)
 真理値表(論理演算)
 情報圧縮:分類と手法
音声、画像(静止画、動画)

復習

スイッチング素子:種類と特徴
リレー、真空管、トランジスタ、IC

メモリー:分類と特徴
RAM、ROM、キャッシュ、仮想記憶

記憶装置:種類と容量(計算)
FD、HDD、CD、DVD

インターフェース:種類と特徴
シリアル、パラレル
復習
 OS(機能、種類)
 プログラミング言語(種類)
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