OSとは?初心者向けにスマホやPCのOS種類や役割について解説!

OSとは、「Operating System(オペレーティングシステム)」の頭文字を取ったもので、Operatingとは、「運転する~」「操作する~」という意味の形容詞です。直訳すると、「操作するシステム」とはどのようなものでしょうか?具体的にみてみましょう。

基本ソフトウェアOSと応用ソフトウェア

コンピューターは、ハードウェアだけでは動きません。ユーザーからの「やりたいこと」の指示を受け取り、それを処理するプログラムが必要です。そういったプログラムの集まりがソフトウェアです。OSは、コンピューターが動作するために必要となるソフトウェアなので、基本ソフトウェアとも呼ばれます。対して、ゲームやワープロソフトやウィルスソフトなど、各機能を提供するソフトウェアは応用ソフトウェア(アプリケーション)と呼ばれます。

OSとは「基本ソフトウェア」のこと

OSは、ユーザーとハードウェアの間や、応用ソフトウェアとハードウェアの間をつなぐ役割を果たします。ユーザーや応用アプリケーションに対して標準的な見た目や仕組みを提供すると同時に、メモリやCPUといったハードウェアなどの各リソースに対して効率的な管理を行います。
OSの主な機能は、ファイルの管理、メモリ管理、マルチタスクなどのプロセス管理、更にはユーザーインターフェースや、TCP/IPなどのネットワークなど、コンピューターを操作する上で、ハードウェアとユーザーをつなぐための基本的動作を定めています。OSは、スマホやゲーム機からスーパーコンピュータまでの各種のコンピュータや組み込みシステムで、内部的に使用されています。

応用ソフトウェアは「アプリケーション」

応用ソフトウェアとは、ある特定の業務に使用するために設計されたソフトウェアのことです。応用は英語でapplicationですので、「アプリケーション」と同義です。
OSを基本ソフトウェアと表現する際に、対して利用される言葉として「応用ソフトウェア」と呼ばれています。WordやExcelといったワープロソフトや表計算ソフト、IllustratorやPhotoShopといった画像編集ソフト、ゲームのアプリケーションなど、多岐にわたります。いわゆる、「ソフト」や「アプリ」という場合には、応用ソフトウェアのことを指しています。応用ソフトウェアは基本ソフトウェア以外のソフトウェアと考えるとよいでしょう。

OSといえば「Windows」と「Mac OS」

個人向けパソコンのOSといえば、Microsoft社の「Windows」とApple社の「Mac OS」でしょう。StatCounter Global Statsによれば、日本国内での、デスクトップPCのOSシェア率は、Windowが73.5%、MacOSが15.9%となっています(2021年5月時点)。「Windows」、「MacOS」どのような違いがあるのでしょうか。またどのような人に向いているのでしょうか。それぞれ見てみましょう。

「Windows」を選ぶメリット

「Windows」を選ぶメリットは、いろんなメーカーのPCを選べる点、そして、対応するソフトが多い点、といえます。「Windows」はApple社以外のほとんどのメーカーのPCに標準搭載されているOSなので、価格帯やデザイン、機能など様々ないろんなメーカーのPCからお気に入りの一台が選べます。安くてコスパの良い初心者向けから、ハイスペックなクリエータ向けまでラインナップも豊富です。職場や学校で利用されていることも多いため、まず基本的な使い方をマスターしたい方、コスパの良いPCが欲しい方はWindowsを選べば間違えないでしょう。Microsoft社のOfficeをはじめ、多くの職場や学校で標準的に利用されているソフトウェアとの相性もよいため、安心して利用できます。

「Windows」のバージョンとリリース時期

現在リリースされているPCおよび8インチ以上のタブレット用OSは2015年にリリースされたWindows10です。機能更新プログラムは年に2回ほど、品質更新プログラムは毎月リリースされ、日々改善されています。

「Mac OS」を選ぶメリット

「MacOS」を選ぶメリットは、高い性能とフラットなデザイン、そしてiPhoneやiPadなどのApple製品と組み合わせて使うことで得られる抜群の利便性です。小型でありながら高い性能を持ち、操作性も良いので、一度使い始めると手放せなくなります。デザインもシンプルで統一感があるので、外出先やカフェで、仕事する姿もスタイリッシュに決まります。データも自動的に同期されるので、iPhoneやiPadを利用していて、場面に応じて端末を使い分けている場合も、ストレスなく非常に便利です。ただし、キーの操作など異なるため、WindowsからMacに移行する場合は注意が必要です。

「Mac OS」のバージョンとリリース時期

MacOSには2001年に最初にリリースされ、20年近い歴史があります。1~2年ごとにメジャーアップデートされ、そのバージョンごとにコードネームがつけられています。現行最新版は11.4で、コードネームはカリフォルニア州にある沿岸地域に由来した「Big Sur」。

スマホでも「OS」がある!

スマートフォンにもOSがあります。アップル社のiPhoneのOSはiOS、その他、Google社の開発したOS、Androidが主流です。ここでは、iOSとAndroidの違いについてご紹介します。

iOS

iOSとは、AppleのスマートフォンであるiPhoneや、PDA機能を持つデジタルメディアプレーヤーのiPod touch、タブレット端末のiPadに搭載されているモバイル端末のオペレーティングシステム (OS) のこと。iPhone上でアプリを開いたり、接続した周辺機器の管理をしているソフトウエアがiOSです。最新バージョンは2021年6月現在、iOS14ですが、6/5に最新バージョンiOS15が発表となりました。iOSは基本ソフトウェアとしての機能の他、内臓アプリケーションとして電話アプリやブラウザSafari、ミュージックや写真、カメラなど、いわゆる応用ソフトウェアも内蔵されています。

Android

Androidとは、Google社がスマホ向けのOSとして開発したオープンソースのOS。入手や改変を誰でも自由に行えるオープンソースであることが特長です。オープンソースの利点を活かして複数のメーカーが、開発を進めています。Apple社以外のモバイル端末で電話をかけたり、アプリを利用したりするために広く使われているOSです。AndroidOSを搭載している端末が多数あるため、端末を選ぶ際も、デザインが豊富にあります。機能についても、各機能が独自に特化した機種も存在しています。

OSの主な機能は?

OSの主な機能は、下記の5つです。

  • タスク管理
    タスク(=コンピューターの仕事の単位)のスケジュール管理や進行管理の役割をしています。
  • メモリ管理
    作業場所にあたるのがメモリです。メモリ管理もOSが担っています。
  • ファイル管理
    ファイルシステムもOSが提供する機能の一つです。
  • 周辺機器の管理
    キーボートやマウスなど周辺機器との接続管理もOSの役割です。
  • APIの提供
    アプリケーション開発にあたっての共通機能となるAPIを提供します。

タスク管理

PCでもスマートフォンでも内部では「タスク管理」が行われています。

例えば、Slackでやり取りしながら、GoogleDriveを開いて、ブラウザで調べ物をしながら、Excelの表を埋める。PCやスマホでは同時進行でそういった仕事(=タスク)が起きています。並行して複数の処理を行うことができるOSを「マルチタスクOS」と呼びます。タスク管理とは、そういったマルチタスク環境において、多くのタスクを管理して、適切なスケジュールを作成し実行することです。また、それを効果的に実現する技法です。OSはタスク管理を担っています。

具体的には、CPUが処理を実行するにあたり、タスクの状態「実行状態」「待機状態」「実行可能状態」といった3段階に管理します。実行するタスクの優先順位付けを行い、必要なメモリやCPUを割り振ります。必要に応じて、順番の変更や処理の中断させたりと、まさに進行管理やマネジメントの役割を担っています。

メモリの管理

コンピューターが処理を行うにあたり、作業する場所にあたるのがメモリです。メモリ管理もOSが担っています。メモリとは、コンピューターの記憶装置の一つで、データやプログラムを一時的に記憶する場所です。仕事をする場合、作業する場所が必要になりますが、メモリは作業場所、といえます。

コンピューター内部では、CPUが処理を実行するにあたり、必要なデータやプログラムを一時的に近くに置き、処理が終わったら元に戻す、といったことが行われています。その際に、必要なメモリを確保し、終了後にメモリを解放するのがOSの役割です。

メモリの容量が大きければ、一度に処理できる作業も多くなります。そして、メモリの管理も処理を効率的に進めるために重要な役割です。

ファイルの管理

今や当たり前のようですが、アプリケーションプログラムも、文書データもファイルとしてハードディスクなどの記憶装置に保存され、必要に応じて開いて読み書きできます。ファイルの保存形式を決めたり、階層構造に格納したり、というファイルシステムもOSが提供する機能の一つです。ファイルは保存の際、同じフォルダ内では、同じ名前は付けられません。そのようなファイル管理の方法を決めているのが、ファイルシステムです。ファイルシステムは、ファイルの保存機能の他、暗号化や、読み書きの権限の管理もしています。ファイルシステムは、Windows、Mac、UNIXなどOSごとに規格が異なり、規格が異なると扱えるドライブやファイルサイズの制限も変わります、ファイル管理もOSの役割となっています。

周辺機器の管理

OSは周辺機器の管理も行います。周辺機器とは、PCでいえば、マウスやキーボード、プリンターやスキャナー、スマ―トフォンでいえば、イヤホンマイクやスピーカーといった端末本体に内臓したり外付けしたりして使う機器のことです。OSは、これらの外部周辺機器との接続を制御し、入出力の管理を行います。

APIの提供

OSにはAPIの提供という役割があります。APIとは、「Application Programming Interface」の頭文字をとったもので、アプリとOSをつなぐ入口のようなものです。OSは、そのOS用のアプリケーションソフトの開発におけるプログラミング上の規約や手順、使用できる機能を提供します。アプリケーションの開発者は、OSの提供するAPIを利用することで、共通して使える機能を一から全部作り込む作業から開放され、そのアプリケーションの特徴的な部分を開発することに集中できます。OSは、APIの提供によって、アプリケーションの開発の手助けをしています。アプリケーション開発がしやすいように整えることもOSの発展に必要なので、APIの提供も重要な役割です。

まとめ

OSというと、なじみのない言葉の様な気がしますが、これまで当たり前に使っていた機能は、OSによって実現されていたことがわかります。PCやスマートフォンの機能や操作性の進化はOSの進化とともにあるともいえます。OSとはハードウェアとソフトウェアをつなぐソフトウェアの土台というにとどまらず、OSはコンピューターの「頭脳」とも「人格」ともいわれるほど、ユーザーとコンピューターの境界をつなぐ、大切な役割を果たしています。