情報実験最低限UNIX 2 「計算機？ OS? UNIX!?」

情報実験最低限UNIX 2
「計算機？ OS? UNIX!?」
中神雄一
北大理・地球惑星科学専攻
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今日の目標
レクチャー（前半）
OS の働きについて知る
Linux （UNIX系OS）の特徴を知る
用語に慣れる
実習編（後半）
Linux のファイルシステムを理解し
ディレクトリ移動、ファイル操作出来る
ようになる
シェルに慣れ親しむ
目次
計算機の仕組み
OSのはたらき
UNIX の特徴
Linux とは何か？
計算機の仕組み
Keywords
ハードウエア
ソフトウエアアプリケーション
※ 計算機＝コンピュータ
計算機を構成するもの
ハードウエアと呼ばれる
中央演算処理装置
（CPU）
計算処理
入力装置
キーボード
マウス
主記憶装置
処理中のプログラムや
データを保管
補助記憶装置
ハードディスク
FD,
出力装置
ディスプレイ
プリンタ
計算機がする仕事
ただひたすら単純な計算を繰り返す
複雑な計算は単純な計算の組み合わせで
処理.
計算の手順はあらかじめ教えておかな
くてはならない
プログラム (= ソフトウエア)
「ソフトウエアがなければ
計算機はただの箱！」
様々なソフトウエア
BIOS (Basic Input Output System)
ハードウエアを制御する最も低レベルな
ソフトウエア
OS (Operating System)
ハードウエアとアプリケーションプログラム
の間の橋渡しをするソフトウエア
アプリケーションプログラム
特定の仕事を行うためのソフトウエア
データ
OSのはたらき
「キーボード」、「マウス」から命令を与え「ディスプレイ」
に結果が表示される. 出来上がったデータはファイルと
して適当なフォルダに保存する.
・・・・・
こんな“コンピュータの常識”を OS は提供してくれてい
ます. ではどのように？
OSの機能（１）
異なる計算機でも同じ操作環境を提供。
昔は規格の異なる機種ごとに専用の OS
やアプリケーションが搭載されていた
規格の統一 : PC/AT互換機, Macintosh
ユーザ
どの計算機も統一された環境で利用可
ソフトウエア
OSのおかげでどの計算機でも同じソフト
ウエアが動作する
OS
OS
OS
ハードウエアA
ハードウエアB
ハードウエアC
OSの機能（２）
煩雑な操作をしなくても計算機を簡単に操
作出来るようになる
ハードウエアを効率的に動作させる
（CPU, メモリ）
ファイルシステム
入出力機器の制御
アプリケーション動作環境の提供
人間の身体的特徴や感覚に馴染む操作
環境を見えないところで準備してくれる
OSの種類
MS-DOS
Windows 95 / 98 / Me
Windows NT / 2000 / XP
MacOS
PC-UNIX
- System V 系（商用）
- BSD 系（無償）
- Linux
UNIX系 OS の特徴
Keywords
カーネルとシェル
マルチユーザ
マルチタスク
プロセス
ディレクトリ
パーミッション
高い汎用性と安定性
大抵の計算機に導入できる
NEC PC98 シリーズ
Macintosh
PC/AT 互換機
⇒ オープンな開発環境
ある処理が他の処理に悪影響を与える
ことはまずない
フリーズしない
サーバ向き（cf. マルチユーザ・マルチタスク）
カーネルとシェル
カーネル (kernel)
UNIX OS の核となる部分
シェル（shell）
ユーザーからのコマンドを受け付けカーネル
に分かる命令に変換してカーネルに指示を与
える（コマンドインタープリター）
B (Bourne)シェル, C シェル
ユーザ
入コ
力マ
ン
ド
シ
カーネル
ェ
ル翻
訳
OS
制
御
ハ
ー
ド
ウ
エ
ア
マルチユーザ・マルチタスク
マルチユーザー
一台の計算機を複数の人が利用出来る
ファイル、ディレクトリには所有者がある
アクセス権限 ⇒ パーミッション
マルチタスク
一台のコンピュータで複数の仕事を同時
に処理できる
Time Sharing System (TSS)
CPU の利用時間を細かく分割し各プロセスに割り当て
CPU を共同利用するシステム
（プロセス = 仕事の処理単位）
強力なファイルシステム
全てのファイルをツリー構造で管理
ディレクトリ
複数のファイルをまとめることが出来る特殊なファイル
（フォルダ）
複数のディレクトリからなる階層構造
“ / ” ルートディレクトリが基点
外部機器も一つのファイルとして扱う
（スペシャルファイル）
/
etc
yama text1 /home/yama/text1
ルート
ディレクトリ
home
kawa
text2 /home/kawa/text2
Linux とは？
Keywords
オープンソース・ソフトウエア
ディストリビューション
※ Linux の呼び方いろいろ
「リナックス」，「リヌクス」，「リナクス」，「ライナクッス」
開発の歴史
ヘルシンキ大学の学生 Linus B.Torvalds
氏によって開発, インターネット上で公開
（1991）
UNIX を見本に一から開発した
進化し続ける OS
オープンソース・ソフトウエア
ソースコードの公開，変更の自由
インターネットを通じて全世界のプログラマー
が開発に参加
“Keep It Simple and Stupid” の精神
ディストリビューション
Linux = カーネル
このままでは OS として
機能しない
ディストリビューション
カーネル
＋実用ソフトウエア
パッケージとして配布
Linux の利点
ソースが公開されている
計算機の仕組みを理解しやすい
ネットワークに強い
高いセキュリティーレベル / 安定性（サーバ）
ネットワークを介した情報公開
研究活動をサポート
容易に研究環境を構築できる
プログラミング環境、ドキュメント環境
安価である
参考文献
川口直樹著：図解で分かるUNIX, 日本実業出版社
多比羅悟著：図解でわかる Linux サーバの全て,
日本実業出版社
坂本文著：たのしい UNIX , アスキー出版局
山口和紀他編：The UNIX Super Text , 技術評論社
武藤健志著： Debian GUN/Linux 徹底入門,
翔泳社

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