OS基盤周りの基本知識

ITインフラ

▪️目的

実務でWIndowsやLinuxなどのOS周りを使用することが多いため、仕組みをもう一度おさらいすることが1番の目的です。コマンド操作などは記載せず、あくまで今回は「システムを構成する基本的な機器」や「システムが起動する際の具体的な流れ」をまとめます。

また、近々LPICも受験予定のため、その対策も兼ねています。基本的にコマンド操作や細かな操作方法には触れず、あくまで概念や仕組みの理解を中心に行います。

▪️基本的なシステムハードウェア

① CPU

  • コンピュータの頭脳とも言える演算処理を行う部分で、「メモリ」からプログラムを読み出し処理を実行する
  • 用途に応じた様々な種類が存在する

② メモリ

  • データを記憶する役割を持つパーツ
  • システムを停止(シャットダウン)するとデータは消滅してしまう
    → 「揮発性
  • サーバを構築する場合、最低でも「1GB」以上は必要
    *4GB以上だと安心
  • 「CPU」が「メモリ」上のプログラムを読み出し、処理を実行する
  • → 「メモリ」の容量が少ないと、処理速度は遅くなってしまう

③ ハードディスク

  • 「メモリ」は容量も少なく、電源を切るとデータは消失してしまうため長期間データを保存するのには向かない。
    大きなサイズのデータを保存するためにハードウェアを使用する
    → 電源を切ってもデータは残り続ける(不揮発性
  • システムに内蔵するタイプのものと外付けで接続して使用するものがある
  • LinuxやWindowsなどのOSもハードディスクにインストールする(Windowsだと通常Cドライブ)
  • HDDやSSDが使われる

④ 入力装置

  • 基本的にはキーボードやマウスなど、コンピュータに情報を入力する装置

⑤ マザーボード

  • コンピュータはCPU、メモリ、ビデオカード、ストレージ、電源ユニットなど数多くのパーツで構成されているが、それらのパーツを装着、接続するための基板
    → どのシステムにもマザーボードが装着されている。マザーボードがあることで、各システムハードウェアはそれぞれの役割を果たすことができる
  • マザーボードを通して、電源供給、データのやり取りが行われる。コンピュータがコンピュータとしての役割を果たすために必須
  • マザーボードの拡張スロットに装着する形で様々な機能を提供するハードウェア部品。「NIC(ネットワークカード)」「モデムカード」「ビデオカード」「SCSIカード」などがある
  • 取り付けたり、外すときはコンピュータの電源を切る必要がある

▪️BIOS/UEFI

  • 「キーボード」や「ハードディスク」などのデバイスを制御する、最も基本的な制御プログラム
  • コンピュータの「マザーボード」や「拡張カード」に搭載された「フラッシュROM」に書き込まれている
    * 「ROM」は通常読み出し専用だが、「フラッシュROM」は書き換え可能なメモリ
  • 「OS」や「アプリケーション」はBIOSのインターフェイスを利用して簡単に「ハードウェア」にアクセスできる
  • デバイスの入出力を制御
    *デバイス・・コンピュータを構成するハードウェア部品のこと。我々がイメージするマウスやキーボードだけでなく、ハードディスクやメモリ、CPUなど広義的に含まれる
  • 「OS」を起動するためのプログラム(ブートローダ)を読み込んで実行する

現在では、「BIOS」より「UEFI」が主流である。「UEFI」では起動ドライブの容量制限(BIOSでは2TB)の撤廃、操作画面もGUIになっており簡単に操作しやすくなっている。

このBIOS/UEFIがシステムを起動した際に、OSを起動するブートローダーを読み込んだり、デバイスを制御する。
まさにこいつがいないとシステムは成り立たないうえに、何も始まらない。
こいつ(BIOS/UEFI)がシステムに必要なほぼ全ての制御を始めに行ってくれる。

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