コンピュータの重要なプログラムの役割を担うBIOSとOS、ミドルウェアの意味と役割を分かりやすくまとめて紹介しています。最初は、不慣れな用語に苦労しても、時と共にPC初心者にもソフトウェアの役割りが身近なものに感じられるようになるでしょう。
BIOSの意味と役割
BIOS（バイオス）という単語は、PC初心者には聞き慣れないかもしれませんが、とても大切な役割をしています。BIOSは、コンピュータの電源を入れた時に最初に起動して、ハードウェアを制御するファームウェアです。ファームウェアとは、機器内に組込まれたプログラムで、コンピュータを制御するためのソフトウェアのことです。
BIOSは、Basic Input/Output Systemの頭文字のことです。
BIOSプログラムは、読出し専用メモリのROMなどに組込まれているため、簡単には更新できません。
BIOSは電源投入時に、マウス、CPU、ハードディスク、キーボード、ディスプレイ等が接続していることを確認しています。また、それと共に、ハードウェアの管理や制御をしています。
OS（オーエス）は、BIOSが起動した後に動き出して、全ての制御や管理を行います。PCの電源を入れて立上げ完了までの時間が長いのは、このような一連のプログラムを起動しているからです。
OSの意味と役割
OS（Operating System）は、コンピュータを動かすためのソフトウェアのことです。PCではWindowsやMacOS等がOSです。スマートフォンでは、アンドロイドやiPhone、サーバではUNIXやLinux等がOSになります。
PCの場合、OSは端末全体を管理・制御するため、ユーザからの指令を受けることと、カーネルとしての2つの役割を担います。
カーネルとは？
カーネルはOSの中核としての重要な役割を担っていて、簡単に言い表すのは難しいですが、次のような働きをしています。
- カーネルは、アプリケーション（OS上で動作しているソフトウェア）から指示が出ると、OSを呼び出します。そして、カーネルは、OSの中核ソフトウェアとして、どのように動作させるかなどの管理をします。
- カーネルは、適切なハードウェアを選んで、指示内容を伝えられる形にして動作させる働き等をしています。
- カーネルは、CPUやメモリを含めた周辺機器の管理・制御を担っています。
ユーザからの指令を受け付けるインターフェースには、GUIとCUIがあります。
GUI（GraphicalUser Interface）は、直感的に操作できるように感じます。CUI（Character User Interface）は、直接命令を入力する方式のため、自由度が増えるように感じます。
OSの処理の流れ
カーネル機能を含めたOSの主な流れを次に示します。
- GUIやCUIからユーザの命令を受ける。
- 受け取った命令を機械が理解できるように機械語に変換する。
- 機械語に変換した命令を適切なハードウェアまたはソフトウェアに伝える。
- 命令されたソフトウェアなどからの結果を受け取る。
- GUIやCUI に結果をアウトプットする。
ミドルウェアの意味と役割
ミドルウェアはOSとアプリケーションの中間に入るソフトウェアです。
ミドルウェアは、OSの機能を拡張したソフトウェアです。そのため、ユーザアプリケーションで頻繁に使われる機能を準備しておくソフトウェアです。
つまり、ミドルウェアとしてあらかじめ用意しておくことで、役立とうとするソフトウェアなどです。
ミドルウェアにはさまざまな種類があります。代表的なものは、データの保存取得の「DBMS:Database Management System」、「MySQL」等です。これとは別に、ウェブブラウザと通信するWebサーバの「Apache」、「Nginx」などもミドルウェアです。（これらの用語は、別途紹介します）
まとめ
BIOSは、コンピュータの電源を入れた時に最初に起動します。そしてマウス、CPU、ハードディスク、キーボードなどのハードウェアが接続されているかの確認をします。つまり、ハードウェアを制御するファームウェア（プログラム）とも言えます。
OSは、BIOSが起動した後に動き出して、全ての制御や管理を行います。コンピュータの最も重要なプログラムです。
ミドルウェアは、OSとアプリケーションの中間に入るソフトウェアです。役立つために頻繁に使われる機能を準備しています。
