eil20080714

情報リテラシー実習
Exercise in Information Literacy
§1 UNIXって何
§2 コンピュータって何
UNIXオペレーティングシステム
pp. 3～8
アプリケーションプログラム
メーラ（MUA）、WWWブラウザ、文書処
理プログラム、ゲーム、ワードプロセッサと
いったソフトウェア
オペレーティングシステム
ハードウェ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ェア
カーネル
オペレーティングシステムの中心部分
UNIXオペレーティングシステム
pp. 3～8
基本的なユーザインタフェイスの提供
基本はCUI（Character User Interface）
UNIXオペレーティングシステム
pp. 3～8
実行環境
アプリケーションプログラムが動作するため
の基本的な仕組み
階層的なファイルシステムを提供
複数のソフトウェアを協調させて利用
プロセス間通信やハードウェアがファイ
ルと同じように扱える
さまざまな要素が取り替えられる
仮想記憶がある
UNIXオペレーティングシステム
pp. 3～8
実行環境
パーソナルコンピュータ用オペレーティング
システムと比較して
堅固な保護機能がある
複数のユーザを厳密に区別している
強力なネットワーク機能がある
のような特徴がある
UNIXオペレーティングシステム
pp. 3～8
開発環境
新しいソフトウェアを作るための道具の集合
UNIXは、普通、コンパイラやデバッガとい
った開発用の道具が、オペレーティングシス
テムの一部として含まれている
コミュニティ
哲学
UNIXの種類
pp. 8～10
BSD系
カリフォルニア大学バークレー校を中心に機
能拡張
System V（システムファイブ）系
AT&T社に由来
UNIXの種類
pp. 8～10
ディストリビューション
ソフトウェアの配布
Linuxのディストリビューション
RPM系
RedHat、TurboLinux、VineLinux
Debian系
Debian、KNOPPIX（1CD Linux）
Slackware系
Slackware、Plamo
UNIXとXウィンドウシステム
pp. 10～11
Xウィンドウシステム
GUI（Graphical User Interface）を提供
マサチューセッツ工科大学を中心に開発
さまざまなハードウェアで利用できる
さまざまなメーカで採用されている
ソースプログラムが手に入る
UNIXに関する標準化と規格
p. 11
POSIX（Portable Operating System InterPOSIX（face for Computer Environments）
IEEEが中心になって定められている規格
さまざまな分野で標準化が行われている
SVID（System V Interface Definition）
AT&Tによる、「System V」を名乗るため
の規格
XPG（X/Open Portability Guides）
X/Openによる、ガイドライン
Linux
p. 944
1991年、フィンランドのLinus Torvaldsが
作り始めたIBM PC/AT互換機で動作するUNIX
互換のオペレーティングシステム
USENETなどのコミュニティの助けを借りなが
ら成長
1994年、GPL（GNU General Public
License）の元でインターネット上で配布
Linux
p. 944
当初はIBM PC/AT互換機専用であったが、現
在では、SPARC、DEC Alpha、SGI、Mac
などさまざまなハードウェアで動作
Linus Torvaldsが作ったのは、基本的には、カ
ーネルの部分だけ
コンパイラや基本的なコマンドは、すでに蓄積
されていたものが使われた
Linux
系
1.0
1.2
ChangeLog
リリース年月日
（バージョン）
1994年
3月 13日（1.0）
1995年
～ 1995年
1996年
3月
8月
6月
2.4
～ 2004年
1999年
～ 2004年
2001年
2月 8日（2.0.40）
1月 26日（2.2.0）
2月 25日（2.2.26）
1月 4日（2.4.0）
2.6
～ 2008年
2003年
2.0
2.2
～ 2008年
7日（1.2.0）
2日（1.2.13）
9日（2.0）
6月 6日（2.4.36.6）～
12月 18日（2.6.0）
4月 17日（2.6.25.10）～
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
コンピュータ（computer）
いろいろな計算をしてくれる機械（計算機）
コンピュータの基本的な部分
メモリ（memory）
情報を記憶しておく
0と1をいくつも並べたもの
この状態の組み合わせが情報（データ）
処理装置（processor）
メモリを読み書きして計算を行う
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
ビット（bit）
情報を表すもっとも小さな単位
ビットの列をが数を表現（2進数）
文字も数値（さらにビット列）に直して扱う
バイト（byte）
通常8ビット
全部で256とおりの文字を表現できる
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
メモリ番地（memory address）
メモリの中のデータを記憶する場所に割り振
られている数
単に「アドレス（address）」ともいう
アクセス（access）
メモリの中のデータを読み書きすること
多くの場合、1バイトを単位としたデータを
アクセスできるように、1バイトごとにアド
レスが割り当てられる
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
16ビットプロセッサ
一度に2バイトのデータをやりとりできる
32ビットプロセッサ
一度に4バイトのデータをやりとりできる
語（word）
一度にやり取りできる情報の単位
効率よく計算を行える単位でもある
語長（word length）
1ワードのビット数
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
レジスタ（register）
プロセッサの内部にデータを記憶する場所
クロック（clock）
プロセッサが同期して動く信号
プロセッサは、1クロックの間に、たった1
つの、非常に簡単な仕事をする
命令（instruction）
プロセッサに用意されている仕事
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
命令セット（instruction set）
プロセッサが受けつける命令の全体
プログラム（program）
与えられた命令の列
プロセッサは、プログラムを順番に実行する
ことにより、複雑な仕事（計算）をこなす
プログラミング（programming）
プログラムを作ること
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
プログラム内蔵方式コンピュータ
（stored program computer）
ノイマン型コンピュータ（von Neumann
program）とも呼ばれる
プログラムをデータの一種としてメモリの中
に格納
プログラムを別のプログラムを使って操作で
きるようになる
コンピュータの仕組み
pp. 12～14
ハードウェア（hardware）
メモリやプロセッサのように実体のあるもの
メモリやプロセッサは、ICやLSIを組み合わ
せた回路
ソフトウェア（software）
プログラムのように実体のないもの
プログラムはメモリの中の情報としてしか存
在しない
UNIXも、ソフトウェアの1つ
コンピュータの手足
pp. 14～18
コンソール（console）
コンピュータを動かしたり止めたり、何をし
ているのかを出力させたりするハードウェア
メモリとプロセッサ、コンソールを一体のも
のと考え、本体とする
オペレータ（operator）
コンソールを使ってコンピュータを操作する
人
コンピュータの手足
pp. 14～18
入出力（I/O）装置
本体とは少し離れた所に置く、データを印刷
したり読み込んだりするハードウェア
通信回線
本体と入出力装置が通信し、データをやり取
りするケーブル
端末
本体から見て通信回線の端につなげられる装
置
コンピュータの手足
pp. 14～18
中央処理装置（CPU）
本体の中のメモリとプロセッサ（入出力装置
に組み込まれているものとは区別される）
周辺装置（peripheral unit）
CPUの外につけられるハードウェア
ディスプレイ（display）
キーボード（keyboard）
マウス（mouse）
プリンタ（printer）
コンピュータの手足
pp. 14～18
主記憶（main memory）
本体の内部メモリ
一次記憶（primary memory）ともいう
長くは保存できない、高価
補助記憶（auxiliary memory）
メモリの中にあるデータを記録し、保存する
ためのハードウェア
二次記憶（secondary memory）ともいう
電源を切った後も保管、大量のデータを記憶
コンピュータの言葉
pp. 18～21
プログラミング言語と処理系
機械（マシン）語（machine language）
コンピュータが直接実行できる命令
メモリにビット列として格納される
大きなプログラムを作るのは不可能
アセンブリ言語（assembly language）
人が読み書きしやすい文字列で機械語を
表現する記法
アセンブラを使って機械語に変換する
コンピュータの言葉
pp. 18～21
プログラミング言語と処理系
高級言語（high level language）
人が使う言葉や概念に基づいて書くこと
のできるプログラミング言語
Fortran、C、COBOL、Java、…
コンパイル（compile）
高級言語で書かれたプログラムを、より
ハードウェアに近い他の言語に変換
ソフトウェアを「コンパイラ」という
コンピュータの言葉
pp. 18～21
プログラミング言語と処理系
ソースプログラム（source program）
コンパイラに与えるプログラム
テキスト形式で記述する
オブジェクトプログラム（object program）
コンパイラが生成したプログラム
そのまま実行できるわけではない
コンピュータの言葉
pp. 18～21
プログラミング言語と処理系
ライブラリ（library）
基本的な処理を個々のプログラムから独
立させて集め、さまざまなプログラムで
利用できるようにしたもの
ランタイムルーチン（runtime routine）
オブジェクトプログラムを実行するとき
に必要となるプログラム
コンピュータの言葉
pp. 18～21
プログラミング言語と処理系
リンク（link）
ライブラリやランタイムルーチンをオブ
ジェクトプログラムに付け足す作業
リンカ（linker）
リンク作業を行うプログラム
インタプリタ（interpreter）
ソースプログラムを直接実行する方式
Lisp、…
コンピュータの言葉
pp. 18～21
プログラミング言語の分類
手続き型言語（procedual language）
命令の実行を明示的に指定する手続きを
単位としてアルゴリズムを記述する
Pascal、Fortran、C、…
オブジェクト指向（object oriented）
物理的、概念的にまとまりのある単位の
枠組みを記述する
Smalltalk、C++、CLOS、ESP、…
コンピュータの服
pp. 21～22
ジョブ（job）
コンピュータで1つの仕事をするために組み
合わせられたプログラム全体
バッチ処理（batch processing）
ジョブをキュー（queue）に蓄えておいて
順番に1つずつ実行する方式
時分割処理（time sharing system）
同時に複数のジョブを実行する（ように見せ
る）方式
コンピュータの服
pp. 21～22
オペレーティングシステム（OS）
プロセス（process）の実行、補助記憶に蓄
えられたデータ（ファイル）の管理、周辺装
置の制御、OSに備えられている機能をユー
ザが使えるようにする、などの役割がある
UNIX
Mac OS
Microsoft Windows
…
いろいろなコンピュータ
pp. 22～27
大型コンピュータ（main frame）
大量のハードウェアによって事務処理や科学
技術計算を高速に行う
IBM System/360（1964年に発表）と同
じ命令セットを持つ
OS/360というOSの流れを汲むものが使わ
れていた
マイクロプログラムでハードウェアの細かい
制御を行う（マイクロプログラム制御）
いろいろなコンピュータ
pp. 22～27
ミニコンピュータ（mini computer）
大型コンピュータよりも規模が小さくて値段
の安いコンピュータ
DEC PDPシリーズ（1960年代に開発）が
始まりであるといわれている
内部仕様が公開されていたので、ユーザが周
辺装置を接続したり、言語処理系を開発した
りが行われた
UNIXと深い関わりがある
いろいろなコンピュータ
pp. 22～27
マイクロプロセッサ（microprocessor）
CPUの機能を1～数個のLSIで実現したもの
コンピュータの小型化、高性能化、低価格化
をもたらした
4ビットの語長を持つIntel 4004（1971年
に開発）が最初
その後、8ビットの語長を持つ8080、Z80
（Zilog）、6809 （Motorola）が開発、
大量生産されるようになる
いろいろなコンピュータ
pp. 22～27
ワークステーション（workstation）
個人あるいは少人数で使うことを前提とし、
対話的に仕事をすることができる
Xerox Alto（1973年に開発）が原型とい
われている
Sun microsystems Sunが最初に商業ベー
スでUNIXを使ったワークステーション
Complex Instruction Set Computerから
Reduced Instruction Set Computerへ
いろいろなコンピュータ
pp. 22～27
パーソナルコンピュータ（PC）
一般のオフィスや家庭を想定し、機能を特定
することで安価に提供
現在、広く使われているPCはIBM PC/AT
互換機とApple Computer Macintosh
PC/ATは、IntelのCPUとMicrosoftのOS
（DOS → Windows）が使われていた
Macintoshは、MotorolaのCPUとApple
ComputerのOS（Mac OS）が使われていた

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