パソコンの基本
パソコンの電源を入れてから使えるまでの動き

パソコン（Personal Computer）とは、個人で使用するコンピュータですが、パソコンの電源を入れてから使えるまでの動きについて紹介します。

パソコンの構成

パソコンは大きく分けて、目に見える形のある機械的な部分の「ハードウェア」と、目に見えない形のないデータ的な部分「ソフトウェア」で構成され、この二つの組合せで利用できるようになります。

ハードウェア

パソコンは基本的に演算・制御装置の「CPU（Central Processing Unit）」、主記憶装置の「メインメモリ」そして「電源」で構成され動作しますが、これらは「マザーボード（メインボード、システムボードとも言われています）」を介して接続されています。

また一般的には上記の構成に、「キーボード」「マウス」の入力装置と、「ディスプレイ」の出力装置、「ハードディスク」などの補助記憶装置が、「マザーボード」を介して接続された構成となっています。

CPU（中央演算処理装置）

CPUは、プログラムの演算・解釈・実行する装置で、人間の脳に当たる部分です。

メインメモリ

メインメモリは、パソコン上で何らかの処理作業を行う場合に、一時的にデータを記憶するために使用される装置です。

アプリケーションのプログラムは「ハードディスク」などの補助記憶装置から必要なファイルなどのデータを、このメインメモリに記憶させ、CPUが解釈して実行します。

電源

電源は、パソコンを動作させるのに必要な電力を送る装置です。

家庭用コンセントの交流電源を直流電源に変換して、各装置に電源を供給します。

マザーボード

マザーボードは、パソコンのシステムの中核となる基板です。

「CPU」「メインメモリ」「電源」をはじめ、補助記憶装置、入力装置、出力装置など、PCシステムを構成するのに必要なパーツは、すべてこのマザーボードに接続され、各装置間のやり取りが行われます。

ソフトウェア

パソコンの電源を入れると、「ディスプレイ」に「Winodows」、「macOS」などの画面が立ち上がりますが、パソコンはまず最初にファームウェアが動き出します。

その後、OSが起動しアプリケーションソフトが使える状態になります。

ファームウェア

ファームウェアが動作している状態は、通常は見れませんが、電源を入れた直後、パソコンメーカーのロゴが画面に表示されている時が、このファームウェアが動作している状態です。

ファームウェアは、マザーボードに搭載されたROM（Read Only Memory）という読み出し専用メモリに書き込まれています。

「OS（Operating System）」が起動する前のタイミングで、キーボードやマウス、パソコンの頭脳部分であるCPUなどの管理や制御を行う、必須のプログラムです。

「Windows」「Linux」などのパソコンでは、このファームウェアを「BIOS（Basic Input Output System）」と呼ばれています。

この「BIOS」に代わり、2010年頃から「UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）モード」に移行が進み、「レガシーBIOS」とも言われています。

最新PCのマザーボードには「レガシBIOS」と「UEFIモード」両方のブートモードがあり、どれかを選択することができます。

「UEFIモード」は、最新PC用の標準ファームウェアインターフェイスです。

ファームウェアによってハードウェアの制御が終わると、「Windows」「macOS」「Linux」などの、OSのシステムファイルが読み込まれ、動き出し、パソコンとして使用できるよになります。

OS（オペレーティング システム）

OSとは、ソフトウェアの種類の一つですが、機器の基本的な管理や制御のための機能、多くのソフトウェアが共通して利用する基本的な機能などを実装した、システム全体を管理するソフトウェアです。

入出力装置、メインメモリや外部記憶装置の管理、外部の別の装置やネットワークとのデータ通信の制御など、パソコンを動かす・使うための大きな役割を持っているのが、このOSです。

OSは、コンピュータに電源が投入され、ファームウェアの起動後から動き出し、電源が落とされるまで動作し続け、指示に従って、補助記憶装置内に格納された「Word」「Excel」などの、アプリケーションソフト（Application software）を起動したり終了させたりすることができます。

パソコン向けのOSとして広く利用されているものには、Microsoft社のWindowsシリーズ、Apple社のMac OS X、LinuxなどのUNIX系OSなどがあります。

スマートフォンやタブレットなど使用されているGoogle社のAndroid OS、Apple社のiOSも、OSの種類になります。

アプリケーションソフト

実はアプリケーションソフトは、OSの機能を利用して制作されています。

そのため、アプリケーションソフトでは、使用環境としてOSが指定されます。

OSの提供する機能を利用するということは、どのアプリケーションソフトも、同じような操作性にすることができます。

またハードウェアの、仕様の若干の違いは、OSが吸収してくれるため、アプリケーションソフトで指定したOSで動作しているパソコンであれば、基本的には利用できるようになります。