コンピュータシステム

1. プロセッサ（CPU）の働き

コンピュータの頭脳であるCPUが何をしているのか、性能を決めるクロック周波数やコア数の意味が分かるようになります。

コンピュータは大きく、演算・制御を行う装置（CPU）、データを覚えておく装置（記憶装置）、人や外部とやり取りする装置（入力装置・出力装置）に分けられます。この中でCPU（Central Processing Unit、中央処理装置）はプロセッサとも呼ばれ、プログラムの命令を1つずつ読み取って解釈し、計算や他の装置への指示を行う「頭脳」にあたります。

CPUは主記憶（メモリ）に置かれた命令を、決まった手順で繰り返し処理します。手順は「命令の取出し（フェッチ）→ 命令の解読（デコード）→ 対象データの読出し → 命令の実行 → 結果の格納」という流れで、これを高速に繰り返すことで処理が進みます。命令やデータをやり取りする通り道をバスといい、CPUと主記憶の間を行き来します。

CPUの性能を表す代表的な指標がクロック周波数です。CPUは一定のリズム（クロック信号）に合わせて動作しており、その1秒あたりの回数がクロック周波数で、単位はHz（ヘルツ）です。1GHz（ギガヘルツ）は1秒間に10億回のリズムを刻むことを意味します。同じ設計のCPUなら、クロック周波数が高いほど処理は速くなります。ただし設計の異なるCPU同士では、1つの命令に必要なクロック数が違うため、周波数だけで速さを比べることはできません。

近年のCPUは、演算を行う中核部分（コア）を1個のCPUの中に複数持つマルチコアプロセッサが主流です。コアが2個ならデュアルコア、4個ならクアッドコアと呼びます。コアが増えると複数の処理を同時並行で分担できるため、クロック周波数を上げすぎずに性能と消費電力のバランスを取れます。ただし、1本の処理を分割できないプログラムでは、コアを増やしても速くならない点に注意が必要です。

また、画面表示のための膨大な計算を専門に行うGPU（Graphics Processing Unit）があります。GPUは単純な計算を大量に同時実行することが得意で、この性質を生かして3D映像だけでなく、AI（機械学習）の計算や科学技術計算にも使われています。

用語

CPU（中央処理装置）

プログラムの命令を読み取って解釈し、演算と他装置への制御を行う装置。プロセッサともいう。コンピュータの頭脳にあたり、処理速度を大きく左右する。

クロック周波数

CPUが動作の歩調を合わせるために刻むリズムの、1秒あたりの回数。単位はHzで、1GHzは1秒間に10億回。同じ設計のCPUなら高いほど速い。

コア

CPUの中で実際に演算を行う中核部分。1つのCPUにコアを複数載せたものがマルチコアプロセッサで、2個はデュアルコア、4個はクアッドコアと呼ばれる。

マルチコアプロセッサ

1個のCPUの中に複数のコアを持つプロセッサ。複数の処理を同時並行で分担できるため、消費電力を抑えたまま処理能力を高められる。

GPU

画像や映像を描くための計算を専門に行う装置。単純な計算を大量に同時に行うことが得意で、AIの学習処理や科学技術計算にも活用される。

命令の実行手順

CPUが1つの命令を処理する流れ。命令の取出し→命令の解読→対象データの読出し→命令の実行→結果の格納、という順で繰り返される。

バス

CPU・主記憶・入出力装置の間でデータや命令をやり取りする通り道。道幅（一度に運べるビット数）が広いほど多くのデータを一度に運べる。

Hz（ヘルツ）

1秒間に繰り返す回数を表す単位。1kHzは千回、1MHzは百万回、1GHzは十億回。クロック周波数の表記に使われる。

例題

出典・根拠：IPA「ITパスポート試験」シラバス Ver.6.5 大分類8：コンピュータシステム　中分類15：コンピュータ構成要素（プロセッサ）

2. メモリと記憶階層

RAMとROMの違い、キャッシュメモリの役目、そして記憶装置が速さと容量で段階に分かれている理由が分かります。

プログラムやデータを覚えておく装置を記憶装置といい、大きく主記憶装置（メインメモリ）と補助記憶装置に分けられます。主記憶はCPUが直接読み書きできる作業机のような場所で、実行中のプログラムとデータが置かれます。補助記憶はSSDやハードディスク（HDD）などで、電源を切っても内容が残り、大量のデータを長く保管する引き出しの役目をします。

半導体メモリはRAMとROMに分かれます。RAM（Random Access Memory）は読み書きが自由にできる代わりに、電源を切ると内容が消える揮発性メモリで、主記憶に使われます。RAMにはDRAMとSRAMがあり、DRAMは構造が単純で安く大容量にできますが、記憶内容を保つために一定時間ごとに書き直すリフレッシュ動作が必要です。SRAMはリフレッシュが不要で高速ですが、高価で大容量にしにくいため、キャッシュメモリなど小容量で速さが要る場所に使われます。

ROM（Read Only Memory）は電源を切っても内容が消えない不揮発性メモリです。製造時に内容を書き込んで以後変更できないマスクROMと、利用者が書き込めるPROMがあります。PROMの中でも、電気的に内容を消して何度も書き換えられるものがEEPROMで、これをブロック単位でまとめて消去できるようにして大容量・低価格にしたものがフラッシュメモリです。USBメモリ、SDカード、SSDはフラッシュメモリを利用した装置です。

CPUは主記憶より圧倒的に速く動くため、主記憶を読みに行くたびに待たされてしまいます。そこでCPUと主記憶の間に、小容量で非常に高速なキャッシュメモリを置き、よく使うデータをここに写しておきます。目的のデータがキャッシュにある割合をヒット率といい、ヒット率が高いほど平均の待ち時間（実効アクセス時間）が短くなります。

こうして記憶装置は、速いが小容量で高価なものから、遅いが大容量で安価なものへと段階的に並びます。これを記憶階層といい、上からレジスタ（CPU内部）→ キャッシュメモリ → 主記憶 → 補助記憶の順です。上に行くほど高速・小容量・高価、下に行くほど低速・大容量・安価という関係になっています。

用語

主記憶装置（メインメモリ）

CPUが直接読み書きできる記憶装置。実行中のプログラムとデータが置かれる。電源を切ると内容が消えるRAMが使われる。

補助記憶装置

SSDやハードディスクなど、電源を切っても内容が残り、大量のデータを長期間保管する装置。主記憶より低速だが大容量で安価。

RAM

自由に読み書きできるが、電源を切ると内容が消える揮発性の半導体メモリ。主記憶に使われる。DRAMとSRAMの2種類がある。

DRAM

安価で大容量にできるRAM。記憶内容が自然に失われるため、一定時間ごとに書き直すリフレッシュ動作が必要。主記憶に使われる。

SRAM

リフレッシュが不要で高速なRAM。高価で大容量にしにくいため、キャッシュメモリなど小容量で速さが求められる用途に使われる。

ROM

電源を切っても内容が消えない不揮発性メモリ。基本は読出し専用で、機器の起動プログラムなど書き換えないデータの保存に使われる。

マスクROM

製造の段階で内容を書き込んでしまい、以後は書き換えられないROM。大量生産に向き、単価が安い。

PROM

利用者が内容を書き込めるROMの総称。電気的に消して何度も書き換えられるEEPROMや、その一種のフラッシュメモリが含まれる。

フラッシュメモリ

電気的にブロック単位で消去・書換えができる不揮発性メモリ。USBメモリ、SDカード、SSDに使われている。

キャッシュメモリ

CPUと主記憶の速度差を埋めるために両者の間に置く、小容量で高速なメモリ。よく使うデータを写しておき、待ち時間を減らす。

ヒット率

CPUが必要としたデータがキャッシュメモリの中に見つかる割合。ヒット率が高いほど平均の読出し時間（実効アクセス時間）が短くなる。

記憶階層

記憶装置を速度・容量・価格の関係で段階的に並べた考え方。上ほど高速・小容量・高価、下ほど低速・大容量・安価になる。

例題

出典・根拠：IPA「ITパスポート試験」シラバス Ver.6.5 大分類8：コンピュータシステム　中分類15：コンピュータ構成要素（メモリ）

3. 入出力インタフェースとハードウェア

USBやHDMI、BluetoothやNFCといったつなぎ方の違いと、IoT機器やディスプレイなどハードウェアの基礎が分かります。

コンピュータと周辺機器をつなぐ規格を入出力インタフェースといいます。ケーブルでつなぐ有線インタフェースの代表がUSBで、プリンタ・キーボード・外付けSSDなど幅広い機器を1種類の端子で接続でき、電源を入れたまま抜き差しできるホットプラグや、接続した機器を自動的に認識するプラグアンドプレイに対応しています。またUSBはケーブルを通じて機器へ電力を供給（バスパワー）できます。USB Type-Cは上下の区別なく挿せる形状の端子です。

映像と音声をまとめてデジタル信号で送るのがHDMIで、パソコンとディスプレイやテレビの接続に使われます。IEEE1394はビデオ機器などの接続に用いられた高速な有線インタフェースです。無線でつなぐ規格では、Bluetoothが数メートル程度の範囲でマウス・イヤホン・スマートフォンなどを接続する近距離無線通信であるのに対し、NFCは数センチメートルまで近づけて通信する規格で、交通系ICカードや電子マネー、スマートフォンのかざす決済に使われます。

周辺機器をつないだだけでは使えず、その機器を制御するための専用ソフトウェアが必要です。これをデバイスドライバといい、OSと周辺機器の間を仲立ちします。プラグアンドプレイに対応した機器では、接続時にOSが機器を認識して適切なデバイスドライバを自動的に組み込みます。

ハードウェアには、汎用のパソコンやサーバのほか、機器の中に組み込まれて特定の働きだけを行う組込みシステムがあります。家電・自動車・産業機器などに広く使われ、これらがネットワークにつながるとIoT（Internet of Things、モノのインターネット）デバイスになります。IoTデバイスでは、温度・明るさ・加速度・位置などの状態を電気信号として捉えるセンサと、モータやバルブのように電気信号を動きに変えて対象を動かすアクチュエータが重要な役割を果たします。

入力装置にはキーボード、マウス、タッチパネル、イメージスキャナ、バーコードリーダなどがあり、出力装置にはディスプレイやプリンタがあります。ディスプレイでは、背面のバックライトで光らせる液晶ディスプレイと、画素そのものが発光するためバックライトが不要で薄型化しやすく黒の表現に優れる有機ELディスプレイが使われます。プリンタの一種である3Dプリンタは、樹脂などの材料を層状に積み重ねて立体物を造形する装置で、試作品づくりなどに使われます。バッテリーで動く機器では、使っていない部分への電力供給を止めるなどの省電力の工夫も重要です。

用語

入出力インタフェース

コンピュータと周辺機器をつなぐための決まりごと（規格）。端子の形、信号の送り方、速度などが定められており、規格が合わないと接続できない。

USB

多くの周辺機器を1種類の端子で接続できる有線インタフェース。電源を入れたまま抜き差しでき、ケーブルを通じて機器に電力を供給することもできる。

HDMI

映像と音声をまとめて1本のケーブルでデジタル伝送する規格。パソコンとディスプレイ、テレビとレコーダの接続などに使われる。

Bluetooth

数メートル程度の距離で機器同士を無線接続する規格。マウス、キーボード、イヤホン、スマートフォンなどの接続に使われる。

NFC

数センチメートルまで近づけて通信する近距離無線通信規格。交通系ICカードや電子マネー、スマートフォンをかざす決済などに使われる。

IEEE1394

ビデオ機器や外付け記憶装置の接続に使われた高速な有線インタフェース規格。電源を入れたままの抜き差しにも対応する。

デバイスドライバ

周辺機器を動かすための専用ソフトウェア。OSと機器の間を仲立ちし、これが組み込まれていないと接続しても機器を使えない。

プラグアンドプレイ

周辺機器を接続すると、OSが自動的に機器を認識して必要な設定やデバイスドライバの組込みを行う仕組み。利用者の手間を減らす。

組込みシステム

家電・自動車・産業機器などの中に組み込まれ、特定の働きだけを行うコンピュータシステム。省電力や高い信頼性が求められる。

IoTデバイス

ネットワークにつながって情報をやり取りするモノ（機器）。センサで状態を集め、離れた場所から状況を把握したり機器を動かしたりできる。

センサ

温度・明るさ・加速度・位置などの状態を測って電気信号に変える部品。IoTでは現実世界の情報を集める入口の役目をする。

アクチュエータ

電気信号を受けて物を動かす部品。モータやバルブなどがあり、センサが集めた情報にもとづいて現実世界に働きかける出口の役目をする。

有機ELディスプレイ

画素そのものが発光する表示装置。バックライトが不要なため薄くでき、光らせないことで黒を表現できるのでコントラストが高い。

3Dプリンタ

樹脂などの材料を薄い層として何度も積み重ね、立体物を造形する装置。試作品や少量の部品を短時間で作るのに使われる。

例題

出典・根拠：IPA「ITパスポート試験」シラバス Ver.6.5 大分類8：コンピュータシステム　中分類15：コンピュータ構成要素（入出力デバイス）／IPA「ITパスポート試験」シラバス Ver.6.5 大分類8：コンピュータシステム　中分類18：ハードウェア

4. システムの構成方式とRAID

クライアントサーバや仮想化、NAS・SAN、エッジコンピューティングといった構成の違いと、ディスクを束ねるRAIDが分かります。

複数のコンピュータを組み合わせて1つの仕事をさせる形をシステム構成といいます。代表的なのがクライアントサーバシステムで、サービスを提供する側のサーバと、それを利用する側のクライアントに役割を分けます。これに対し、すべての機器が対等な立場で直接データをやり取りする形をピアツーピア（P2P）といいます。

クライアント側の端末に記憶装置やアプリケーションをほとんど持たせず、処理とデータをサーバ側にまとめる方式をシンクライアントといいます。端末が盗まれても中にデータがないため情報漏えいのリスクを下げられます。これを発展させ、サーバ上で利用者ごとの仮想的なデスクトップ環境を動かし、端末には画面だけを転送する仕組みがVDI（仮想デスクトップ基盤）です。

仮想化は、1台の物理的なコンピュータの上で複数の仮想的なコンピュータ（仮想マシン）を動かす技術です。サーバの台数を減らして設置場所や電力を節約でき、必要に応じて構成を素早く変更できます。一方、複数のコンピュータを1台のように連携させて処理能力や信頼性を高める構成をクラスタといい、世界中に散らばったコンピュータの余力を集めて巨大な計算を行う方式をグリッドコンピューティングといいます。

データを保存する装置のつなぎ方にも種類があります。NASはネットワークに直接つないで複数のコンピュータから共有できるファイルサーバ専用機で、導入が手軽です。SANは記憶装置専用の高速なネットワークを別に用意してサーバと接続する方式で、大規模なシステムに向きます。また、利用者や機器のすぐ近くに処理装置を置き、そこでデータを処理してから必要な分だけをクラウドに送る方式をエッジコンピューティングといい、通信量を減らし応答を速くできます。

複数の磁気ディスクをまとめて1台のように扱い、性能や信頼性を高める技術がRAIDです。RAID0（ストライピング）はデータを複数のディスクに分散して同時に読み書きするため高速ですが、冗長性がなく1台故障するとデータを失います。RAID1（ミラーリング）は同じデータを2台に書き込むため1台故障してもデータが残りますが、使える容量は全体の半分になります。RAID5はデータと誤り訂正用のパリティを3台以上のディスクに分散して記録し、1台が故障しても残りのディスクから内容を復元できる、容量効率と信頼性のバランスがよい方式です。

用語

クライアントサーバシステム

サービスを提供するサーバと、それを利用するクライアントに役割を分けたシステム構成。処理を分担でき、管理をサーバ側に集約しやすい。

ピアツーピア（P2P）

参加するすべてのコンピュータが対等な立場で、直接データをやり取りする構成。中心となるサーバを置かない点がクライアントサーバと異なる。

シンクライアント

端末側に記憶装置やアプリケーションをほとんど持たせず、処理とデータをサーバに集約する方式。端末紛失時の情報漏えいリスクを下げられる。

VDI（仮想デスクトップ基盤）

サーバ上で利用者ごとの仮想デスクトップ環境を動かし、手元の端末には画面だけを転送する仕組み。どの端末からも同じ環境を使える。

仮想化

1台の物理的なコンピュータの上で、複数の仮想的なコンピュータを同時に動かす技術。機器の台数・設置場所・電力を削減できる。

クラスタ

複数のコンピュータを高速につないで1台のように動かす構成。処理を分担して性能を上げたり、1台止まっても処理を続けたりできる。

グリッドコンピューティング

ネットワーク上に散らばった多数のコンピュータの空き時間を集めて、1つの大きな計算を行う方式。科学技術計算などに使われる。

NAS

ネットワークに直接つないで使う、ファイル共有専用の記憶装置。複数のコンピュータから同じファイルを読み書きでき、導入が手軽。

SAN

サーバと記憶装置を結ぶ専用の高速ネットワーク。大量のデータを高速にやり取りでき、大規模システムの記憶装置統合に使われる。

エッジコンピューティング

利用者や機器の近くに処理装置を置き、そこでデータを処理してから必要な分だけをクラウドへ送る方式。通信量を減らし応答を速くできる。

RAID

複数の磁気ディスクをまとめて1台のように扱い、速度や信頼性を高める技術。分散して速くするRAID0、二重化するRAID1などの方式がある。

ストライピング（RAID0）

データを複数のディスクに分けて同時に読み書きし、速度を上げる方式。予備の情報を持たないため、1台でも故障するとデータを失う。

ミラーリング（RAID1）

同じデータを2台のディスクに同時に書き込む方式。1台が故障してももう1台で運転を続けられるが、使える容量は全体の半分になる。

パリティ

誤りを見つけたり元のデータを復元したりするために付ける検査用の情報。RAID5ではこれを各ディスクに分散して記録している。

例題

出典・根拠：IPA「ITパスポート試験」シラバス Ver.6.5 大分類8：コンピュータシステム　中分類16：システム構成要素（システムの構成）

5. 信頼性設計とシステムの評価指標

止まらないシステムを作る考え方と、稼働率・MTBF・MTTRなど性能や信頼性を数値で測る方法が分かります。

システムを止めないための工夫を信頼性設計といいます。同じ構成のシステムを2組用意し、常に両方を動かして結果を突き合わせながら処理を続けるのがデュアルシステムです。一方が故障してももう一方で処理を続けられ、結果の照合によって誤りにも気付けますが、費用は高くなります。これに対しデュプレックスシステムは、主系（現用系）で本番処理を行い、従系（待機系）は普段は別の処理をしたり待機したりしておき、主系の故障時に切り替える方式です。待機系に電源を入れて同じ状態を保ち即座に切り替えられるようにするのがホットスタンバイ、待機系を止めておき故障時に起動して切り替えるのがコールドスタンバイで、コールドスタンバイは費用が安い代わりに切替えに時間がかかります。

故障への向き合い方にもいくつかの考え方があります。フォールトトレラントは、装置を多重化しておき一部が故障してもシステム全体としては正常な機能を保ち続ける設計です。フェールセーフは、故障したときに安全な側へ倒す設計で、信号機が故障したら赤を表示する、ストーブが倒れたら火が消えるといった例があります。フェールソフトは、故障した部分を切り離して機能や性能を落としてでも処理を続ける設計で、この縮小運転の状態をフォールバック（縮退運転）といいます。フールプルーフは、利用者が誤った操作をしても危険や故障につながらないようにする設計で、ふたを閉めないと運転しない洗濯機や、数値しか入力できない入力欄などが該当します。

システムの信頼性は数値でも評価します。MTBF（平均故障間隔）は、故障が直ってから次に故障するまでの平均時間で、大きいほど故障しにくいことを表します。MTTR（平均修理時間）は、故障してから復旧するまでの平均時間で、小さいほど早く直ることを表します。この2つから、システムが使える状態にある時間の割合である稼働率（可用性）を、稼働率＝MTBF÷（MTBF＋MTTR）で求められます。

複数の装置を組み合わせたときの稼働率も計算できます。すべての装置が動いていないと使えない直列（直列接続）の場合、全体の稼働率は各装置の稼働率の積、つまりA×Bになります。どちらか一方が動いていれば使える並列（並列接続）の場合は、両方が同時に止まる確率を1から引いて、1−(1−A)×(1−B)で求めます。直列にすると稼働率は必ず下がり、並列にすると必ず上がるのが特徴です。組合せが複雑なときは、並列部分をまとめて1つの装置とみなしてから直列の計算をします。

性能の評価では、一定時間に処理できる仕事の量を表すスループット、利用者が指示を出してから最初の応答が返り始めるまでのレスポンスタイム（応答時間）、指示を出してからすべての結果を受け取り終えるまでのターンアラウンドタイムを使い分けます。異なるシステムの性能を同じ条件のプログラムで測って比べる方法をベンチマークといいます。費用の面では、導入時にかかる初期コストと、運用・保守・電力などで使い続ける間にかかる運用コストを合計したTCO（総所有費用）で判断します。

用語

デュアルシステム

同じ構成の2組を常に同時に動かし、結果を突き合わせながら処理する方式。片方が故障しても処理を続けられ、誤りにも気付けるが費用は高い。

デュプレックスシステム

主系で本番処理を行い、従系は待機させておいて故障時に切り替える方式。常時2組を動かすデュアルシステムより費用を抑えられる。

ホットスタンバイ

待機系に電源を入れていつでも代わりを務められる状態にしておく方式。切替えが速いが、待機中も装置を動かすため費用がかかる。

コールドスタンバイ

待機系を停止させておき、主系の故障時に起動して切り替える方式。費用は安いが、起動と切替えに時間がかかる。

フォールトトレラント

装置を多重化しておき、一部が故障してもシステム全体は正常な機能を保ち続けるようにする設計の考え方。

フェールセーフ

故障が起きたときに、被害が出ない安全な状態へ倒す設計。信号機が故障時に赤を表示する、ストーブが倒れると消火する、といった例がある。

フェールソフト

故障した部分を切り離し、機能や性能を落としてでも処理を続ける設計。この縮小した運転状態をフォールバック（縮退運転）という。

フールプルーフ

利用者が誤った操作をしても、危険や故障につながらないようにする設計。ふたを閉めないと動かない機器や、数値しか入力できない欄などが例。

MTBF（平均故障間隔）

修理が終わってから次に故障するまでの平均時間。値が大きいほど故障しにくく、信頼性が高いことを表す。

MTTR（平均修理時間）

故障してから復旧するまでにかかる平均時間。値が小さいほど早く直る、つまり保守しやすいことを表す。

稼働率（可用性）

全体の時間のうち、システムが使える状態にある時間の割合。MTBF÷（MTBF＋MTTR）で求める。1に近いほど止まりにくい。

スループット

一定時間に処理できる仕事の量。1時間あたりの処理件数などで表し、大きいほど処理能力が高い。

レスポンスタイム（応答時間）

利用者が指示を出してから、最初の応答が返り始めるまでの時間。すべての結果が返り終わるまでを測るターンアラウンドタイムとは異なる。

ターンアラウンドタイム

利用者が処理を依頼してから、すべての結果を受け取り終えるまでの時間。レスポンスタイムより長くなる。

ベンチマーク

同じ条件のプログラムを実行させて性能を測り、異なるシステム同士を比較する方法。またその評価用プログラムのこと。

TCO（総所有費用）

導入時にかかる初期コストと、運用・保守・電力などで使い続ける間にかかる運用コストを合計した費用。導入判断はこの合計で行う。

例題

出典・根拠：IPA「ITパスポート試験」シラバス Ver.6.5 大分類8：コンピュータシステム　中分類16：システム構成要素（システムの信頼性設計・システムの評価指標）

6. ソフトウェアとオフィスツール

OSの役割、ファイルの置き場所の指定方法、OSSの考え方、そして表計算の相対参照と絶対参照が分かります。

ソフトウェアは、コンピュータ全体を管理する基本ソフトウェア（OS）と、目的の仕事を行う応用ソフトウェア（アプリケーションソフトウェア）に分けられます。OS（Operating System）は、CPUや主記憶といったハードウェアの資源を管理し、アプリケーションが動く土台を提供します。主な役割にはタスク管理（どのプログラムにいつCPUを使わせるかの割当て）、記憶管理、ファイル管理、入出力管理、利用者の管理などがあります。代表的なOSにWindows、macOS、Linux、Android、iOSがあります。

ファイルはディレクトリ（フォルダ）で階層的に整理されます。最上位のディレクトリをルートディレクトリ、いま作業しているディレクトリをカレントディレクトリといいます。ファイルの位置を表す書き方がパスで、ルートから順にたどって書くのが絶対パス、カレントディレクトリを起点に書くのが相対パスです。相対パスでは、カレントディレクトリを「.」、1つ上の親ディレクトリを「..」で表します。また、機器の故障や誤操作に備えて、データを別の媒体に複製して保管しておくことをバックアップといい、複製を本体とは別の場所に保管しておくと災害時にも役立ちます。

ソースコード（人が書いたプログラムの元の文）が公開され、誰でも利用・改良・再配布できるソフトウェアをOSS（オープンソースソフトウェア）といいます。OSであるLinux、WebサーバソフトウェアのApache HTTP Server、データベース管理システムのMySQL、WebブラウザのFirefoxなどが代表例です。OSSは無償で入手できるものが多いものの、「無償であること」が条件ではなく、利用条件はライセンスで定められています。ライセンスには、改変したものを再配布する際に同じライセンスで公開することを求めるものもあるため、業務で使うときは条件の確認が必要です。また、公開されていても著作権は放棄されていません。

ファイルには用途に応じた形式があります。文字だけの表データをコンマで区切って並べるCSV、作成した環境が違っても同じ見た目で表示・印刷できるPDF、複数のファイルをまとめて容量を小さくするZIP、写真に向き圧縮によって元に戻せない部分が出るJPEG、圧縮しても劣化せず背景を透明にできるPNG、色数は少ないが簡単な動きを表現できるGIF、音声用のMP3、動画用のMP4などがあります。

オフィスツールのうち表計算ソフトでは、セルに式を入れて計算します。式を他のセルに複写すると、参照するセルの位置が複写した方向・距離のぶんだけずれます。これが相対参照です。ずらしたくない参照には、列名や行番号の前に「$」を付けます。これが絶対参照で、$を付けた部分は複写しても変わりません。列だけ、行だけを固定する複合参照もできます。合計を求める関数、平均を求める関数、条件に合うものだけを数えたり合計したりする条件付きの関数などを組み合わせ、結果を棒グラフ・折れ線グラフ・円グラフなどで表現します。

用語

OS（基本ソフトウェア）

ハードウェアの資源を管理し、アプリケーションが動く土台を提供するソフトウェア。タスク管理、記憶管理、ファイル管理、入出力管理などを行う。

タスク管理

複数のプログラムに対して、どれにいつCPUを使わせるかを割り当てて管理するOSの働き。これにより複数の処理を同時に進めているように見せられる。

ルートディレクトリ

ファイルの階層構造の最上位にあるディレクトリ。すべてのディレクトリやファイルはここからたどって到達できる。

カレントディレクトリ

いま作業の対象になっているディレクトリ。相対パスはここを起点として書き、「.」で表す。

絶対パス

ルートディレクトリを起点として、目的のファイルまでの道順をすべて書き並べた指定方法。カレントディレクトリがどこでも同じ場所を指す。

相対パス

カレントディレクトリを起点として、目的のファイルまでの道順を書く指定方法。1つ上の親ディレクトリは「..」で表す。

バックアップ

機器の故障、誤操作、災害などに備えて、データを別の媒体に複製して保管しておくこと。複製を別の場所に置くと災害時にも復旧できる。

OSS（オープンソースソフトウェア）

ソースコードが公開され、誰でも利用・改良・再配布できるソフトウェア。無償のものが多いが、無償であることが条件ではなく、著作権も放棄されていない。

CSV

表のデータを1行1件、項目をコンマで区切って並べた文字だけの形式。ソフトが違ってもデータを受け渡ししやすい。

PDF

作成した環境が異なっても、同じ見た目で表示・印刷できる文書ファイル形式。契約書やカタログの配布などに使われる。

相対参照

表計算で、式を他のセルに複写すると参照先が複写した方向と距離のぶんだけずれる参照方法。「A1」のように$を付けずに書く。

絶対参照

表計算で、式を複写しても参照先が変わらない参照方法。列名や行番号の前に$を付けて「$A$1」のように書く。消費税率など共通の値を参照するときに使う。

複合参照

列だけ、または行だけを固定する参照方法。「$A1」は列Aだけを固定し行はずれ、「A$1」は行1だけを固定し列はずれる。

例題

出典・根拠：IPA「ITパスポート試験」シラバス Ver.6.5 大分類8：コンピュータシステム　中分類17：ソフトウェア

演習：この章の問題を解く

ランダム出題の演習ツールです（JavaScript が有効な場合に動きます）。上の「確認問題」はそのままでもすべて読めます。