・コンピュータを日本語で表すと… 電子計算機
　　　　　　　　　　　　　　　　計算に特化した機械
・計算機の種類
　・ 機械式　　…歯車などの機械的な動きで計算
　・ 電気機械式…スイッチ、リレーなどを使用
　　　　　　　　　　 テープによるプログラム
　・電子式アナログ計算機（ アナログコンピュータ）
　　　　　　　　　…オペアンプ、ダイオード、コンデンサ等を使用
　　　　　　　　　　物理現象を電圧に置き換えて計算
　・デジタル電子計算機（コンピュータ）

・ チューリングマシンの提唱
　コンピュータ史に重大な影響！
　・アラン・チューリングの論文に定義されたコンピュータ
　　テープに格納したプログラムを実行する万能計算機
　　　この機械に通して…
　　　・出力可　　　　　　　→ 計算できる：アルゴリズムが存在する
　　　・出力不可(無限ループ)→ 計算できない：アルゴリズムが存在しない

・ ノイマン型コンピュータ（現在のコンピュータの形式）
　 チューリングマシンと同等のものを作成した
　　→記憶領域に プログラムとデータが両方入っている
　　　（※チューリングマシンと異なり、記憶容量は有限）

　　　現在のコンピュータはノイマンが提唱した基本構成(アーキテクチャ)

・コンピュータ年表

名前	年	特徴	メモリ
ABC	1942	最初の電子計算機 連立方程式が解ける	コンデンサドラム
コロッサス	1943	暗号解読に利用 WW2時、ドイツのローレンツ暗号を 数週間 → 数時間に短縮	真空管
ENIAC	1946	弾道計算に利用 スイッチや配線の変更で プログラム変更が可能	真空管
SSEM	1948	初の プログラム内蔵式コンピュータ プログラムがメモリに内蔵	真空管
EDSAC	1949	初の実用的な プログラム内蔵式 コンピュータ	真空管
System/360	1964	上位機種への移行にソフトウェアの 組み換えが不要 → プログラムや周辺機器に互換性あり 初のOS搭載コンピュータ 名前： OS360	磁気コアメモリ

・OS
　・OSの定義… はっきりしていない
　　理由 → 今なお進化し続けているため
　　OSがどのように進化してきたのか ＝ コンピュータの進化の方向

　・現在のOSの機能
　　① ハードウェアに対するサービス
　　② ソフトウェア（アプリケーション）に対するサービス
　　③ ユーザに対するサービス
　　④ ネットワーク（インターネット）に対するサービス
　　※ネットワークは インターネットの普及で必要不可欠なものになった

　　　ただし、OSの発達には２つの流れがある
　　　・大型（汎用）コンピュータ（メインフレーム）
　　　・パーソナルコンピュータ

　・ハードウェア本位の時代
　　・大型コンピュータの場合
　　　メインフレームとは…
　　　 企業の基幹システムにおける膨大かつ機密性の高いデータを処理する大型コンピュータ
　　　➢ OS以前の実行形態
　　　ENIAC … ハードウェアを直接結線して論理回路を構成（WiredLogic）
　　　EDSAC … 汎用メモリにプログラムを読み込む（プログラム内蔵方式）

　　　当時の実行形態
　　　・ システムをリセット　
　　　・ プログラムのロード　
　　　・ 実行　　　　　　　　
　　　・ プログラムの実行終了

　　　人間が直接操作するにはとても不便
　　　→ モニタプログラムの登場

　　　➢ モニタプログラム
　　　　→ システムのリセットやプログラムのロードなどの処理を 自動化し、
　　　　　 プログラムを 連続実行できるようにしたもの（ バッチ処理）

　　　　 常駐のモニタプログラム … 最初のOS

　　　➢ 利用方法の変化
　　　　当時のコンピュータは 非常に高価 → 無駄に使うともったいない！
　　　　 共同利用の発想

　　　　1960年代
　　　　　同時に計算機資源を共有できないか
　　　　　 端末を用意して 複数接続
　　　　　　同じコンピュータを同時利用（ マルチユーザ）
　　　　　　 TSS（Time Sharing System）

　　　➢OSへの要求
　　　　複数のプログラムの 並列実行（マルチプログラミング、 マルチタスク）
　　　　- CPUの割り当て時間を効率的に配分
　　　　- 複数のプログラムが使う メモリを重ならないように管理
　　　　- ディスク中のファイルを ユーザ／プロセス毎に管理
　　　　- 実搭載容量以上の記憶領域を使えるようにする（ 仮想記憶 ※）
　　　　　※補助記憶装置を主記憶装置のように使うこと。

　　　　これによりOSは大きく進歩⇛OSの基礎

　　・パーソナルコンピュータの場合
　　　➢ 初期のコンピュータ … 極めて原始的
　　　　・MITS社 Altair8800（1975年）
　　　　　・CPU　 Intel8080 2MHz
　　　　　・主記憶　 256Byte（増設4KByte）
　　　　　・入出力　入力： トグルスイッチ 出力： LED
　　　　　・補助記憶　 紙テープ
　　　　　・OSの機能　 プログラムを主記憶に読み込んで実行
　　　　　　　　　　　→ OSと呼べるのか怪しい

　　　➢ 新しい機器の登場
　　　　 補助記憶装置として新たな機器が登場
　　　　・カセットテープ
　　　　・フロッピーディスク
　　　　
　　　　これらにより、OSへの要求が発生。
　　　　保存場所、読み込み、書き込み、消去など ファイル管理の機能が必要とされた

　　　➢ ファイル管理
　　　　・カセットテープ … シーケンシャルに記憶
　　　　　　　　　　　　　　→管理が容易
　　　　・ フロッピーディスク … ファイルの集まりをディスク上に格納
　　　　　　　　　　　　　　　　　　→ セクタ単位でなく ファイル単位で扱う
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ランダムアクセス機能

　　　➢ ランダムアクセス機能
　　　　・AppleⅡ　 AppleDOS(1978年)
　　　　・Intel8080(8bitマイコン)用　 CP/M
　　　　・IBM PC PC-DOS（MS-DOS）(1981年)

　　　➢ DOS…DiskOperatingSystem
　　　　・Non Multi programing
　　　　・Non Virtual memory
　　　　　→ ディスク管理しかできない

　　　　昔のOSの機能
　　　　… アプリケーションプログラムの代わりに ディスク管理を行う機能

　　・まとめ
　　　➢ 大型コンピュータ … マルチタスク、 マルチユーザの機能が
　　　　　　　　　　　　　　　比較的初期、ほぼ同時期に登場
　　　➢ パソコン…本格的な マルチタスクは
　　　　　　　　　　ユーザインターフェイス中心の時代に登場（Windows95)
　　　　　　　　　　 マルチユーザはそのもっと後（Windows2000Server）

　・アプリケーション本位の時代
　　・大型コンピュータ
　　　➢ これまでのOSの役割
　　　　・ ハードウェア資源を様々なプログラムが
　　　　　競合せず使えるようにするための調停役
　　　　　→ ハードウェアが高価だったため
　　　　・アプリケーションは ハードウェアごとに個別開発
　　　　　（同じアプリでも ハードウェアごとに互換性なし）
　　　　　※ハードウェア開発よりもアプリケーション開発の方がコストが低かった

　　　➢ ハードウェアの変化
　　　　・ 価格の変化 … 時代が進むにつれて 部品価格が低下
　　　　・ 性能の変化 … 時代が進むにつれて 性能が上昇

　　　➢ OSの変化
　　　　・コンピュータシステムにおけるコストの比重が
　　　　　 ハードウェアから ソフトウェアに移る
　　　　・OSの役割に変化 … OSが ハードウェアの違いを吸収
　　　　・同じアプリケーションが 異なるハードウェアで動作

　　　➢ OSの新しい役割
　　　　①異なるハードウェア間でも、同じアプリケーションが動作すること
　　　　・ハードウェアの 抽象化　　 … ハードウェアの違いを吸収
　　　　・ハードウェアの 透過的扱い … ハードウェアの違いを意識せずに
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 同じ作法で様々な装置にアクセスできる

　　　　②アプリケーションが必要とする 共通の機能を提供する
　　　　　例）GUI描画、印刷など
　　　　・ API（Application Programming Interface）
　　　　　… OSの持つ 機能や ハードウェアを使用したいとき
　　　　　　　アプリケーションが呼び出すインターフェース

　　　　　＜APIの例＞
　　　　　　目的はすべて ファイルアクセス
　　　　　　
　　　　　　使用者は メディアの違いを意識せずに利用できる

　　　　　＜アプリケーションの動作＞
　　　　　　
　　　　　　① … API呼び出し

　　　➢ ハードウェア抽象化の背景
　　　　抽象化は APIを通してハードウェアにアクセスすることによって実現

　　　　しかし...
　　　　・直接アプリケーションがハードウェアを制御するよりも 遅い
　　　　　→ ハードウェア性能が低い場合には歓迎されない
　　　　　　（効率よりもアプリケーションの性能が重視）
　　　　・時代の変化によってハードウェアの 性能と 価格が劇的に変化

　　　　＜参考＞ムーアの法則
　　　　　インテル創業者の一人であるゴードン・ムーアが、1965年に
　　　　　自らの論文上で唱えた
　　　　　「半導体の集積率は 18か月で 2倍になる」
　　　　　という半導体業界の経験則

　　　　・ソフトウェアの開発コストが 相対的に増大
　　　　　・ ハードウェアのコストの低下
　　　　　・ 直接要求される機能の増加
　　　　　→ 抽象化は必須の役割に

　　　➢ OS/360
　　　　IBM System360シリーズ用OS（1964年）（360°全方位への対応を込めて命名）
　　　　・ハードウェア抽象化を最初に実現
　　　　・OSの歴史上最も重要な製品の一つ

　　　➢ OS/360の特徴
　　　　・アプリケーションは どのモデルでも動作
　　　　・バッチ処理
　　　　・ リモートバッチ
　　　　・ オンラインリアルタイム処理
　　　　・TSS
　　　　・計算機能（事務計算～科学技術計算）→ 汎用機と呼ばれていた

　　　➢ OS/360の功績
　　　　・OS/360以降OSは アプリケーションの土台（プラットフォーム）へ
　　　　　アプリケーションのプラットフォームとして
　　　　　 機種に依存しない形式でOSを開発

　　・パーソナルコンピュータの場合
　　　➢ MS-DOS
　　　　80年代の代表的なパソコン用OSで、最低限の抽象化機能を提供
　　　　・フロッピーディスクアクセス
　　　　・エスケープシーケンスによるカーソル制御
　　　　この機能だけを使用する場合は機種を問わず動作（PC-9800シリーズ等）
　　　➢ 当時の実情
　　　　・APIに頼らず 直接アプリケーションがハードウェアを制御できた
　　　　　→ ハード性能が低くこうするアプリケーションが多かった
　　　　・表示機構、プリンタドライバ、ネットワークなどは 標準化されていなかった
　　　　　= ハードウェアの一部がOSによって 完全に隠蔽されていなかった
　　　　　　→ アプリケーションがハードウェアを 直接操作する必要があった
　　　　　　（個別に ドライバ提供する必要があった）

　　　➢ Windowsの登場
　　　　すべてのハードウェアがOSによって 隠蔽されるようになった
　　　　・ グラフィクス描画機構　　　
　　　　・ アプリケーション間通信機構

　・ユーザ本位の時代
　　・ユーザインタフェース
　　　　 ユーザに対するサービス … OSの重要な機能

　　　➢ MS-DOS時代（1981～）… CUI
　　　　OSが アプリケーションに対するサービス拡大
　　　　→ ユーザに対するサービスも拡大

　　　➢ 現在
　　　　 ユーザに対するサービスがOSの役割の中心

　　・ユーザフレンドリなコンピュータの研究
　　　➢ Xerox社 Palo Alto Research Center(PARC) … 1970年代から研究
　　　　・ Alto（1973）… 初のGUI搭載コンピュータ
　　　　　研究所内や研究機関で使用
　　　　　・ ビットマップディスプレイ
　　　　　・ マウス　　　　　　　　　
　　　　　・ アイコン　　　　　　　　
　　　　　・ マルチウィンドウ　　　　
　　　　　・ LAN接続機能　　　　　　

　　　　・ Star（1981）
　　　　　 Altoの良いところだけを継承して商品化
　　　　　　… 市販マシンとしては初のGUI搭載機
　　　　　商品としては失敗

　　　　・ 価格が高い
　　　　・ 設計は良いが、実用上問題があった
　　　　　→ソフトウェアが重い　障害復旧が1hなど

　　・Starがもたらしたもの（ GUIの効果と影響）
　　　しかし、後のシステムに非常に大きな影響
　　　➢ OSの 操作を簡単に
　　　➢ アプリケーションプログラムの変化
　　　　・対話の主体 コンピュータ → 人間　　　　
　　　　・プログラムの構造と作り方に変化
　　　　　・ イベントドリブン
　　　　　・ オブジェクト指向
　　　　　　　→ コンピュータ環境全体が ユーザに優しく

　　　➢パソコンへの影響
　　　　・Apple社 Lisa(1983)
　　　　　　　↓
　　　　　機能を絞って安価に
　　　　　　　↓
　　　　　 Macintosh(1984) … GUI初の商業的成功例
　　　　　本格的なGUI時代の到来
　　　　・ MacOS System7(1991)
　　　　・ Microsoft Windows95(1995)

　　　　90年代前半から急激に機能を増やす
　　　　→ GUIはパソコンの顔へ

　　　➢ UNIXへの影響
　　　　1980年代半ば～ GUI開発競争
　　　　・ X-Window System
　　　　・Toolkit（XView, Motif）
　　　　・デスクトップ環境（CDE, KDE, GNOME）
　　　　※ GNOME … LinuxのGUI環境

　・インターネット本位の時代
　　・ネットワークの流れ
　　　➢ ネットワーク機能（ 1970年代から）
　　　　主に汎用機、ワークステーション：BSD UNIX
　　　➢ Ethernetの普及（1980年代）　パソコンに ネットワーク機能
　　　➢ ネットワークOS（1990年代）
　　　　Novell NetWare … サーバ用途に特化
　　　　しかし、 個人ユーザは スタンドアロン

　　・インターネットの普及
　　　1990年代半ば～
　　　➢ World Wide Web（WWW, Web）
　　　➢ 優秀な フリーのブラウザ（Mosaic → Netscape Navigator）
　　　➢ ダイアルアップによる一般家庭への普及（米国では市内固定料金）
　　　　これらの要因により普及していった

　　・ブロードバンド・インターネットの夜明け
　　　1990年代末～
　　　 ケーブルテレビ、 ADSL、 光ファイバなどによる常時接続が基本
　　　　→ インターネット接続前提のOS設計
　　　　→ OSの大きな変化の可能性（ASP、分散OSなど）
　　　 OS主体からインターネット主体へ