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BIOSとOS及びミドルウェアなどのソフトウェアの意味と役割

コンピュータの重要なプログラムとしての役割を担っている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。PC初心者にもコンピュータのソフトウェアが担っている内容が判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(電子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。

PCのBIOSは、PC電源をONすると、マウス、CPU、ハードディスク、キーボード、ディスプレイなどがきちんと接続されていることを確認する等を行って、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させているからです。

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の場合はWindowsやMacOS、スマートフォンの場合は、アンドロイドやiPhone、サーバではUNIXやLinuxなどがOSです。

例えば、PCの場合、OSは端末全体を管理して制御する仕事をしているため、ユーザからの指令を受け付けることと、「カーネル」としての2つの役割をしています。

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(PCなどのOS上で動作しているソフトウェア)から指示が出ると、OSを呼び出して、どのように、動作しているプロセスと並行処理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。

なお、ユーザからの指令を受け付けるインターフェースには、直感的に操作できるGUI(GraphicalUser Interface)とダイレクトにコマンドを打ちこむため自由度が広がってエンジニアに好まれる、CUI(Character User Interface)があります。

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。

  1. GUIやCUIからユーザの命令を受ける。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 命令されたソフトウェアなどからの結果を受け取る。
  5. 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のことです。

ミドルウェアは、OSの機能を拡張したソフトウェアや、ユーザアプリケーションで頻繁に使われる機能を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。代表的なものには、データの保存取得を行う、「DBMS:Database Management System」、「MySQL」や、ウェブブラウザと通信するWebサーバの「Apache」、「Nginx」などがあります。(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ことなどを行います。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)のことです。

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の機能を拡張したソフトウェアや、ユーザアプリケーションで頻繁に使われる機能を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。

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iyasaretaihito
子どもの時から、昆虫や恐竜、宇宙などに興味がある理科大好きな理系人間です。 会社は半導体設計関連会社に勤務して、60歳で定年退職後は趣味に没頭する、のん気なおじさんです。
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