Exercise in Information Literacy 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 Inter- POSIX(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 ChangeLog 系 リリース年月日 (バージョン) 1.0 1994年 3月 13日 (1.0) 1.2 1995年 3月 7日 (1.2.0) ~ 1995年 8月 2日 (1.2.13) 2.0 1996年 6月 9日 (2.0) ~ 2004年 2月 8日 (2.0.40) 2.2 1999年 1月 26日 (2.2.0) ~ 2004年 2月 25日 (2.2.26) 2.4 2001年 1月 4日 (2.4.0) ~ 2008年 6月 6日 (2.4.36.6)~ 2.6 2003年 12月 18日 (2.6.0) ~ 2008年 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