Linux入門 1 Linuxの機能

目次

Linuxとは

Linuxとは、WindowsやMac OSと同じオペレーティングシステム(OS)の一種です。
OS(オペレーティングシステム)とは、人間とコンピュータの間でコンピュータの資源(resource)を効率良く管理するソフトウエアです。

コンピュータの中身は、小さなプログラムと電子機器(資源:Resource)で動いています。
これらを人間が意識することなく、全体のバランスを取りながら操作(オペレーション)しているプログラムをオペレーティングシステム(OS)と呼びます。

OS(オペレーティングシステム)とは

OS(オペレーティングシステム)とは、人間とコンピュータの間で
コンピュータの資源(resource)を効率良く使い易くするソフトウエアです。
異なるハードウエアでも同じ操作方法が可能になります

OSの役割

OSの役割は次の様なものがあります。
シェルとカーネル
カーネルの役割
ハードウェア制御管理
メモリやCPUの動きを最適にできる様に管理します。
メモリ管理
複数の仕事をこなす時に、メモリが不足しない様に割り当てます。
タスク・プロセス管理管理
複数ユーザーの複数の仕事を同時にこなします。
デバイス管理(周辺機器管理)
キーボードやマウス、プリンター等を操作します。
アプリケーション管理
アプリケーションの開発やコンパイルを行います。
ファイルシステム・ディスクアクセス管理
データの保管や読み出しを管理します。
ユーザー管理
ユーザー単位にセキュリティ管理を行います。
セキュリティ管理
ユーザー別のデータの使用やプログラムの使用を制限します。
ユーザインタフェース管理
ユーザーに使いやすいインターフェイスを提供します。
  GUI(Graphical User Interface):CUI(Character User Interfac

シェル(Shell)とカーネル(Kernel)

コンピュータのハードウエアは、プログラムで制御します。
カーネル(Kernel)はハードウエア制御を含む、システムの中心となるソフトウエアです。
これらのソフトウエアのプログラムを実行(動かすこと)したり、作成したする為の、最小限の操作をするソフトウエアの事をシェルと言います。
用語
カーネル(Kernel)
 ハードウエア制御を含む中心となるソフトウエアです。
シェル(Shell)
 コマンドを実行する事でカーネルを操作できます。
コマンド(command)
 小さな機能を持つプログラムです。
実行(Execute)
 プログラムを動かすこと
ハードウエア
 主に、CPU、メモリ、入出力装置、外部記憶装置を指します。

シェルのメリット

シェルのメリット
軽量でリソース消費が少ない:
シェルはグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)に比べて、非常に軽量です。

柔軟性と強力なカスタマイズ機能:
環境変数の設定やエイリアスの作成など、個々のワークフローに合わせて環境をカスタマイズできます。

自動化と効率化:
シェルスクリプトを使用すれば、繰り返し行う作業を簡単に自動化でき、システム管理や開発の効率が向上します。

ツールの連携が容易:
パイプやリダイレクトにより、複数のコマンドラインツールを組み合わせて高度な処理が可能です。

ハードウェア制御管理

制御装置は、プログラムの命令(オペランド)を上から順に読みだして解読します。
データが必要であれば、データを読み出しします。
読み出したデータを使って演算(処理)を実行します。

メモリ管理

メモリロケーション
プログラムが必要なプログラムやデータの空を探してロケーションします
仮想記憶
複数のユーザーが、複数のJOBを実行する場合、メモリが足りなくなると、外部記憶装置に退避する。
大容量のデータやプログラムの処理が可能になる。
外部メモリとのやり取りが増えるので速度は低下する。

タスク・プロセス管理管理

ユーザーから見ると同時処理(マルチタスク)に見える
CPUは1つずつ順に処理をスケジューリングすると同時処理に見える

デバイス管理

アプリケーション管理

プログラミング言語を記述し、コンパイルすることでアプリケーションプログラムを作成できる。
ハードウエア毎に、コンパイラを準備する事でプラットフォームに依存しない
Iotやロボット制御に利用できる

コンパイラー型とインタープリンタ型

ファイルシステム ディスクアクセス管理

•プログラムやデータの管理は「ファイルシステム」によって管理されています

ファイルシステムとは
 ファイル管理する為の仕組み 階層構造を使って「ファイル」を管理します。

実体のあるデータやプログラムに名前を付けた物を「ファイル」と呼びます。

ファイルを入れて置く場所に名前を付けた物を「ディレクトリ」と呼びます。

最も上位のディレクトリを「ルートディレクトリ」と呼びます

ログインした時、使うディレクトリを「ホームディレクトリ」と呼びます。

操作する時使うディレクトリを「カレントディレクトリ」と呼びます

ディレクトリ構造

Windowsとの違い

ユーザー管理

Linux は、アカウント(ユーザー毎のアクセス権)が必要です。
アカウントは。システム管理者(スーパーユーザー)が設定します。
システム管理者のユーザーIDは、「root」です。
・ユーザーはログインするとホームディレクトリにアクセスします。
 例 /home/user
・ユーザー毎にパスワードを設定します。
・ディレクトリやファイルには、各ユーザーのアクセス権を設定します。

ユーザー管理

Linuxは、複数のユーザーが同時に同じマシンを使用する事ができます。
同じマシンを複数ユーザーが使う為には次の事が必要になります。
1)ユーザー名
誰がマシンを使っているか判るよう様に「ユーザー名」を決めます。
2)パスワード
ユーザー名が特定の個人である事を確認する為に「パスワード」を設定します。
他の人が、勝手にユーザー名を使うことを防止します。
3)アクセス権
ユーザーが、使用して良い(アクセスして良い)プログラムやデータにアクセス権を与えます。
4)ログイン
ユーザーが、ユーザー名とパスワードを入力し、システムを使える状態になる事をログインと言います。
ログインするとアクセス権を許されたシステムのソースを使う事ができます。
5)ホームディレクトリ
ユーザー最初にログインした時に、利用するディレクトリをホームディレクトリと言います。

セキュリティ管理

ユーザインタフェース管理

Linuxのユーザーインタフェース(UI)管理は、ユーザーとシステム間の操作を円滑に行うための重要な要素であり、主にグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)とコマンドラインインターフェース(CLI)に大別されます。

それぞれのインタフェースは異なる用途とメリットがあり、Linuxユーザーは目的に応じてどちらのインタフェースも使い分けることが可能です。

グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)

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