コンピュータ概論B
ー ソフトウェアを中心に ー
#02 システムソフトウェアと
アプリケーションソフトウェア
京都産業大学
安田豊
ソフトウェア
• ソフトウェアの存在とは何か (pp.25)
–
–
–
–
–
コンピュータの構成要素の一つ
もう一つはハードウェア
ハードウェアをドライブするもの
プログラム (pp.26) の集合体
ハードウェア以外のすべてと考えても良い
• プログラム
– プログラム=代表的なソフトウェア
– ノイマン型 (1950) の登場 (pp.27)
入出力装置
データを取り込んだり、取り出したりする。
データは一般に内部回路で直接扱えない形式を
している。例えばスイッチのon/offや印字結果など。
つまり man machine interface が必要。
中央処理装置 (CPU)
命令の流れ
入
力
装
置
データの流れ
制御装置
演算装置
記憶装置
コンピュータの構成
演算装置
1+1などの単純な演算を行う。
結果はほんの僅かしか記憶できない。
制御装置
どんな演算を、入力・記憶していたどの値
に対して行い、どこに出力・記憶するかを指
示する。
出
力
装
置
記憶装置
演算の結果や、次に行うべき演算の指示内容
を記憶する。
順序だてた動作のために状態の記憶が必要。
(今どうなったかを基に、次どうするかを決める)
コンピュータを利用する簡単なモデル
1.
ユーザがやりたい仕事を実行する
ワープロ
画像編集
ブラウザ
メイル
etc..
コンピュータを利用する簡単なモデル
1.
2.
ユーザがやりたい仕事を実行する
コンピュータの中で細かな手続き(命令列)に分解
ワープロ
画像編集
1.あれをやって
2.これをやって
3.次はこうして
4.こうすると….
ブラウザ
コンピュータを利用する簡単なモデル
1.
2.
3.
ユーザがやりたい仕事を実行する
コンピュータの中で細かな手続き(命令列)に分解
ハードウェアの機能を(手順どおり)実行
概念としてのコンピュータ
ハードウェア
画像編集
1.あれをやって
2.これをやって
3.次はこうして
4.こうすると….
機能 1.
機能 2.
機能 3.
機能 4.
コンピュータを利用する簡単なモデル
1.
2.
3.
4.
ユーザがやりたい仕事を実行する
コンピュータの中で細かな手続き(命令列)に分解
ハードウェアの機能を(手順どおり)実行
電気的な出力が発生
概念としてのコンピュータ
ハードウェア
画像編集
1.あれをやって
2.これをやって
3.次はこうして
4.こうすると….
機能 1.
機能 2.
機能 3.
機能 4.
電圧が掛かる
コンピュータを利用する簡単なモデル
1.
2.
3.
4.
5.
ユーザがやりたい仕事を実行する
コンピュータの中で細かな手続き(命令列)に分解
ハードウェアの機能を(手順どおり)実行
電気的な出力が発生
機械を駆動(例えばプリンタが動く)
概念としてのコンピュータ
プリンタなど
ハードウェア
画像編集
1.あれをやって
2.これをやって
3.次はこうして
4.こうすると….
機能 1.
機能 2.
機能 3.
機能 4.
電気信号
二つのソフトウェア
• システムソフトウェア (OS)
– Windows / MacOS / Linux ...
– なんだか必要らしいもの
• アプリケーションソフトウェア
–
–
–
–
Word / Excel
Netscape / Internet Explorer / メイルユーティリティ
Game
目的別に揃えるもの
• 両者の違いは何か?
– なぜ二種類必要なのか?
単純なプログラム実行モデル
(古典的なモデル)
• メモリにプログラムを格納する
• CPUにそこから処理を開始させる
– 「ここから実行しなさい」と教える
• 何か結果を残す
– プリンタなりディスプレイなりを動作させる
• プログラムが終了したら次の処理へ
– 終了したことを教えるようにプログラムを書く
– 次のプログラムの格納に移る
手作業によるモデル
• 昔は全部これらを手作業で人間がやっていた
– メモリにプログラムを格納する
• スイッチをパチパチやって書き込む
– CPU にそこから処理を開始させる
• スイッチをパチパチやって「ここ」と指示
– 何か結果を残す
– 終了したら次のプログラムの処理に移る
– 再びスイッチをパチパチやってメモリを操作
• 何をするにも人間の仲介が必要
共通するプログラム
• プリンタを動作させるプログラム
–
–
–
–
–
その場に印字するべき文字(A 等)を選び
打刻し
次の文字の印字する、という繰り返し
一行終われば改行、という繰り返し
一ページ終われば改ページ、という繰り返し
• 誰もが利用する共通プログラムの存在
– 既にあるものをまた苦労して作りたくない
– 出来の良いものを利用者で共有できるとよい
よく使うプログラム
• プログラムを読み込むプログラム
– テープリーダでデータを読み、格納する
– 一列読んでは一バイト書く制御プログラムを書い
て実行する
– 読み込みが終われば、書き込んだ先頭から実行す
るようにCPUに指示する
– program loader , launcher などと呼ばれる
• 繰り返して使うプログラムの存在
– どこかに置いておいて欲しい
– 毎回パチパチするのは面倒だ
便利なプログラム集
• 便利なプログラムをまとめて置いておく
– 出来の良いプログラム
– よく使うプログラム
• 起動時にまずそれを読み込む
– 繰り返して使う
– 他のプログラムから呼び出して利用する
– プログラムを組み合わせて処理を行う
• ブロックを組むようなスタイル
その他の
主要な回路
CPU
プリンタの制御
メモリ
テープの読み込み
プリンタ
制御回路
プリンタ
テープ
制御回路
テープリーダ
ディスプレイ
制御回路
ディスプレイ
ディスク
制御回路
ディスク
プログラムの実行を管理し、簡
単にするプログラム
• プログラムを動作させるためのプログラム
– 起動後に最初に読み込まれる
– 常にメモリの中にある
– (そのために)小さい
• 役割
–
–
–
–
プログラムをメモリに格納する
プログラムを実行する
入出力機器のプログラムを簡単にする
実行が終了すると次の処理に移る
• システムソフトウェアと呼ぶ
システムソフトウェア
• 何をそう呼ぶか
– 目的で区分
– システムを動作させるためのプログラム集
– 操作が簡単に
(パチパチからテープ操作へ)
– プログラムが簡単に
(全部書かなくて良くなった)
– OS : Operating System とも呼ぶ
アプリケーション
• それ以外のソフトウェアは?
– アプリケーションソフトウェアと呼ぶ
– アプリケーション・プログラムとも
• 目的で区分
– 本来の目的のためのプログラム
– つまり「はじめにアプリケーションあり」
– システムソフトウェア以外のソフトウェアと考え
ても良い
二つのソフトウェア
• 両者の関係
– 分業を行っている
• アプリケーションソフトウェア
– OS の助けを得て動作する
– 本来の目的を実現する
– 利用者、アプリケーションソフト会社が作る
• システムソフトウェア
– アプリケーションを効率よく実行する
– ユーザに使いやすさを提供する
– ハードウェア、システムソフト会社が作る
二つのソフトウェア
• 明確な区分はない
– 時代と共にシステムソフトウェアは複雑に
– 技術的な区分だけではうまく境界線が引けない
• Windows や MacOS はどこまでを呼ぶ?
– 感覚的にはこれらはシステムソフトウェア
– 技術的にはアプリケーションも含んでいる
– それらもまとめてパッケージとして売られている
• どちらの境界線を取るか?
– ざっくりとコンピュータを使うためのソフト=システムソフ
トウェアと考える程度で良い
– 技術的な区分についてはここでは厳密に追求しない
他の資料
• 教科書 page 81-82
– P.82 でも OS の定義は目的思考であって技術志向
ではない記述でなされている
• 実際の例
– PC互換機 + Windows + Word
– PC互換機 + Linux + Netscape
– Macintosh + MacOS + Word
• OSのローディング
– 教科書 page 82
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コンピュータ概論B ー ソフトウェアを中心に ー #01 ハードウェアと