OS, boot loader(ブートローダ), BIOS(バイオス)とは



ソフトウェア

公開日:2021/7/9 , 最終更新日:2024/12/30         

前提知識


■OSとは

OS(Operating System)とは、コンピュータやスマートフォンなどのハードウェアを管理し、ソフトウェアが動作させる基本的なシステムソフトウェアのことで、具体的には以下機能があります。

① タスク、メモリの管理
実行中のプログラムのメモリと実行タイミングを制御し、複数のタスクを効率的に処理する機能をもつ。

② ハードウェアの管理
CPU、メモリ、ストレージ、ネットワーク、入力デバイス(キーボード、マウス)、出力デバイス(ディスプレイ、プリンター)などのハードウェア資源を効率的に管理する。

③ ソフトウェアの実行環境の提供
アプリケーション(ブラウザ、テキストエディタなど)が動作するための基盤をもつ。

④ ユーザーインターフェース
GUI(グラフィカルユーザーインターフェース)やCLI(コマンドラインインターフェース)などのユーザーとのインターフェイスをもつ。

⑤ ファイルシステムの管理
ファイルやデータを整理し、効率的にアクセスできるように管理する。

⑥ セキュリティとアクセス制御
不正アクセスを防ぎ、データを保護する機能をもつ


<ネットワークOSとは>
ネットワークOS(NOS) とは、ネットワーク上のコンピュータやデバイス、サービスを管理し、通信を効率的かつ安全に行うためのネットワーク環境に特化したOSです。 主にサーバーやネットワークデバイスで使用されます。

■BIOSとは

BIOS (Basic Input/Output System)とは、コンピュータの基本的なハードウェアを制御するためのファームウェアのことです。 BIOSはコンピュータの電源を入れた直後に動作を開始し、主に以下の役割を果たします。

① ハードウェアの初期化
コンピュータの電源が入ると、BIOSがまず最初にハードウェアの状態をチェックし、必要な初期化を行う。このプロセスはPOST(Power-On Self Test)と呼ばれ、メモリ、CPU、ストレージデバイスなどが正常に動作しているか確認する。

② ブートプロセスの管理
OSを読み込むために必要なストレージデバイス(HDD、SSD、USBメモリなど)を検出し、そこからブートローダーを起動する。

③ ハードウェアとソフトウェアの橋渡し
キーボードやディスプレイなどの周辺機器とOSの間でデータのやり取りを仲介する。

④ 設定の管理
コンピュータの基本的な設定(起動順序、ハードウェアの設定など)は、BIOS内の設定画面で変更できる。この設定は通常、マザーボード上の小型バッテリ(CMOSバッテリ)に保存される。


以下図はOSとBIOSの関係図です。


■ブートローダとは

ブートローダとは、コンピュータに電源を入れた直後に動作する、OSを動かすためのプログラムのことです。以下にOS起動までのフローを示します。 ブートローダには1次ブートローダ(Primary boot loader)と2次ブートローダ(Secondary boot loader)があり、1次ブートローダはファームウェアの一部としてマザーボードのROMに存在し、 OSが格納されたストレージにアクセスするという役割をもっており、2次ブートローダを起動します。2次ブートローダはOSの格納されたHDDなどの領域の先頭領域に存在し、OS本体の初期化と OSの軌道を行います。













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