デバイスドライバ・ファームウェア・BIOS

この構造のおかげで、新しいプリンタを買ってきたらそのプリンタ用のデバイスドライバを1つ入れるだけで、既存のアプリケーションはすべてそのまま使えます。

③ 入手の方法

コンピュータにLANカードやプリンタなどの内部／周辺機器を取り付けたら、それらを制御するためのデバイスドライバが必要です。

• あらかじめOSに組み込まれているもの……一般的なマウスやキーボードなど、広く使われている機器
• インターネット上のメーカのサイトやCD-ROMから取得してインストールするもの……専門的な機器や新しい製品

新しいプリンタをつないだときに「ドライバをインストールしています」という表示が出るのは、この作業が自動で行われているためです。プラグアンドプレイ（第1章）は、OSが機器を自動検知し、適切なドライバを探して設定するところまでを行う機能です。

④ パッチとの違い

デバイスドライバと混同されやすいのがパッチです。

パッチ（patch）は「継ぎ当て」を意味する英語です。衣服の破れに布を当てるように、プログラム全体を入れ替えるのではなく、直したい部分だけを差し替えるデータを指します。

第6章のセキュリティでは、脆弱性が見つかったときにパッチを適用する（パッチマネジメント）ことが重要な対策として登場します。パッチを当てずに放置することが、攻撃を受ける原因になるからです。

OS更新時の注意

3つ目と2つ目は、実務で頻繁に起きる問題です。企業が古い周辺機器を使い続けている場合、OSを新しくするとドライバが提供されず、機器が使えなくなることがあります。

そのため、OSの更新計画を立てるときは、

1. 社内で使っている周辺機器を棚卸しする

2. 新しいOS用のドライバがメーカから提供されているかを確認する

3. 提供されない機器は買い替えを見込む

という手順を踏む必要があります。第12章のIT資産管理で機器の棚卸しが重要とされるのは、こうした場面で効いてくるからです。

確認してみましょう

> 次の記述の正誤を判定せよ。

> a　デバイスドライバは、あらかじめOSに組み込まれているものもあれば、メーカのサイトから取得してインストールするものもある。

> b　デバイスドライバは、プログラムのバグを修正するためのデータである。

解答　a：○　b：×

• b：×……これはパッチの内容です。

ソフトウェアではあるものの、利用者が自由に入れ替えるものではなく、機器に固定的に組み込まれている——そういう性格を表した名前です。

ファームウェアは、パソコンだけでなく、テレビ、ルータ、プリンタ、自動車、家電製品など、あらゆる電子機器に組み込まれています。第1章で学んだとおり、NOR型フラッシュメモリが読み出しの速さと信頼性を買われてファームウェアの格納先に使われるのは、このためです。

② BIOS

BIOSは、OSに先立って起動し、ディスプレイやキーボードを利用可能にするソフトウェアです。

CPUと記憶装置間の制御を果たす最も基本的なソフトウェアであり、OSの起動やハードウェアの設定など、コンピュータが正常に起動するために不可欠です。

BIOSはBasic Input/Output System（基本入出力システム）の略で、その名のとおり、もっとも基本的な入出力の面倒を見ます。

③ BIOSがもつ機能

BIOSは、コンピュータを起動させるためのプログラム群であり、入出力インタフェースの提供が主な機能ですが、その他にも次の機能を有します。

• マザーボード上に実装されているCPUやメモリなどのハードウェアの制御（故障の有無や初期化など）
• 消費電力を抑制する機能
• CPUクーラーのファン制御などの機能

④ BIOSとデバイスドライバの違い

この2つは、いつ動くのかという時間軸で整理すると、きれいに区別できます。

要するに、BIOSはOSの読み込み（ロード）と起動を行い、OS起動後はデバイスドライバがハードウェアの制御を行う、というバトンタッチの関係です。

Windowsをはじめとする一般的なOS環境では、ハードウェアの制御は主にデバイスドライバが担います。BIOSは、OSが立ち上がるまでの「つなぎ」を務めたあと、主役の座を譲るわけです。

⑤ BIOSの設定画面

BIOSには設定画面があり、電源投入直後に特定のキーを押すと入れます。ここでは次のような設定ができます。

起動順序の設定は実務でも使います。たとえば、OSが起動しなくなったパソコンからデータを取り出すために、USBメモリから別のOSを起動する、といった場面です。このときBIOSの設定で「USBメモリを最初に読みにいく」ように変更します。

⑥ UEFI

現在のパソコンでは、BIOSの後継としてUEFI（Unified Extensible Firmware Interface）が使われることが多くなっています。大容量の補助記憶装置に対応し、マウス操作のできるグラフィカルな設定画面をもつなど、BIOSの制約を解消したものです。

ただし試験では従来どおり「BIOS」という用語で問われるのが一般的です。UEFIはBIOSに代わる新しいファームウェアとして名前を知っておけば十分です。

これらの過程を経て、コンピュータが使用可能な状態になります。

③ 図で押さえる

矢印の向きを言葉にすると次のようになります。

• CPU → BIOS……CPUが最初にBIOSを起動する
• BIOS → 補助記憶装置……最初にアクセスする記憶媒体を指示する
• 補助記憶装置 → 主記憶装置……OSが読み込まれる（ロード）
• 主記憶装置のOS → 全体……読み込まれたOSがすべてのメモリを管理する

「OSが補助記憶装置から主記憶装置へ移動する」という向きが、この図の中心です。第1章で学んだとおり、CPUが直接アクセスできるのは主記憶装置だけですから、補助記憶装置にあるままではOSを実行できません。だからいったん主記憶装置に読み込む必要があるのです。

④ ブートという言葉

この起動の過程をブート（boot）またはブートストラップといいます。bootstrapとは長靴の引き上げひものことで、「自分の靴ひもを引っ張って自分を持ち上げる」という英語の言い回しに由来します。

何も動いていない状態から、自力で動く状態へ持ち上げていく——この不思議な過程を言い表した言葉です。パソコンを再起動することを「リブート」というのも、ここから来ています。

⑤ 起動が遅いときにどこを疑うか

4ステップを知っていると、起動が遅い原因を切り分けられます。

この切り分けが実務で効く

パソコンの調子が悪いという相談を受けたとき、「いつ止まるか」を聞くだけで、原因の範囲がかなり絞れます。

• ロゴも出ない……ハードウェアの故障の可能性が高い。修理か買い替え
• ロゴは出るがOSが立ち上がらない……補助記憶装置かOSの問題。データの救出を先に検討する
• 立ち上がるが遅い……ソフトウェアの問題。設定の見直しや増設で改善しうる

第7章で学ぶ障害対策でも、「どこで止まったかを切り分ける」という発想が基本になります。起動の順番を知っていることが、そのまま切り分けの道具になるわけです。