ソフトウェアの体系とOS

ソフトウェア

ソフトウェアは大きく「OS」「ミドルウェア」「アプリ」の3層構造！

簡単にいうと

ソフトウェアは大きく「OS」「ミドルウェア」「アプリ」の3層構造！

① ソフトウェアの分類体系

ソフトウェアは大きくシステムソフトウェアと応用ソフトウェアの2つに分かれます。システムソフトウェアはさらにOSとミドルウェアに細分化され、応用ソフトウェアは共通応用と個別応用に分かれます。

この階層構造では、下位のソフトウェアが上位のソフトウェアに機能を提供するという関係になっています。つまり、ハードウェアの上にOSが乗り、OSの上にミドルウェアが乗り、その上にアプリケーションが動くという3層のサンドイッチ構造です。

② OSの役割と種類

OS（Operating System）は「基本ソフトウェア」とも呼ばれ、ハードウェア資源（CPU・メモリ・ストレージなど）を管理し、アプリケーションが動作するための土台を提供します。ユーザーが直接ハードウェアを操作しなくても済むように、さまざまな管理機能を担う「裏方の司令塔」です。

主要なOSを比較してみましょう。

OS	開発元	マルチタスク	マルチユーザ	オープンソース	特徴
Windows	Microsoft	○	○	×	デスクトップPC市場で最大シェア。GUI中心の操作
UNIX	AT&Tベル研究所（起源）	○	○	△（商用版あり）	サーバ用途に強い。C言語で記述されている
Linux	コミュニティ	○	○	○	UNIXを参考に開発された無料OS。サーバ・組込みで普及
macOS	Apple	○	○	△（Darwinカーネルは公開）	UNIXベース。Apple製品専用。クリエイター向け
iOS	Apple	○	×	×	iPhone・iPad用モバイルOS。App Storeで配布
Android	Google	○	×	○	LinuxカーネルベースのモバイルOS。世界最大のモバイルシェア

マルチタスクとは複数のプログラムを同時並行的に実行できる機能、マルチユーザとは1台のコンピュータを複数人が同時に利用できる機能です。デスクトップ・サーバ向けOSは両方に対応していますが、モバイルOSは原則として1人のユーザーが使う前提のためマルチユーザには対応していません。

③ ミドルウェアの位置づけ

ミドルウェアは、OSとアプリケーションの間に位置する中間的なソフトウェアです。OS単体では提供しきれない高度な共通機能を担い、アプリケーション開発者の負担を軽減します。

代表的なミドルウェアには以下のようなものがあります。

種類	具体例	役割
DBMS	Oracle Database、MySQL、PostgreSQL	データベースの構築・管理・検索機能を提供
Webサーバ	Apache HTTP Server、Nginx	HTTP通信を処理し、Webページを配信する
アプリケーションサーバ	Tomcat、WebSphere	業務ロジックの実行環境を提供する
トランザクションモニタ	Tuxedo	大量の同時取引処理を管理・制御する

ミドルウェアを使うことで、開発者はデータベース管理やWeb通信の詳細な仕組みを自力で作る必要がなくなり、業務ロジックの開発に集中できるようになります。

④ ユーティリティ（サービスプログラム）

ユーティリティは、コンピュータを利用する上での共通機能を提供するプログラム群です。