OS（Operating System）は、コンピュータのハードウェアとソフトウェアの間を仲介する基本ソフトウェアです。ファイルシステムの管理、プロセス管理、メモリ管理、デバイス管理などの重要な機能を提供し、ユーザーインターフェースを通じてコンピュータの操作を可能にします。Windows、macOS、Linux、Android、iOSなど、様々なデバイスに対応した多様なOSが存在します。

プロセス（Process）は、OSによって実行されているプログラムの実行単位で、独立したメモリ空間、CPU時間、ファイルハンドルなどのリソースを割り当てられます。プロセスは実行、待機、終了などの状態を持ち、OSのプロセススケジューラによって管理されます。マルチタスクシステムでは、複数のプロセスが同時に実行されているように見えますが、実際にはタイムシェアリングによって高速に切り替えられています。

ファイルシステム（File System）は、ストレージデバイス上のデータを整理・管理する仕組みで、ファイルとディレクトリの階層構造を提供します。NTFS、FAT32、exFAT、HFS+、ext4など、様々な種類があり、それぞれ異なる特徴と制限を持ちます。ファイルの作成、読み取り、書き込み、削除、権限管理などの機能を提供し、データの整合性とセキュリティを保証します。

カーネル（Kernel）は、OSの中核部分で、ハードウェアとソフトウェアの間の低レベルインターフェースを提供します。プロセス管理、メモリ管理、デバイス管理、ファイルシステム管理、ネットワーク管理などの基本的な機能を実装し、システムリソースの効率的な利用と保護を実現します。モノリシック、マイクロカーネル、ハイブリッドなどの設計アプローチがあります。

仮想メモリ（Virtual Memory）は、物理メモリ（RAM）よりも大きなメモリ空間をプログラムに提供する仕組みです。ページング技術により、使用頻度の低いメモリ内容をストレージに一時的に退避させ、必要に応じて読み込み直すことで、限られた物理メモリを効率的に活用します。また、各プロセスに独立したメモリ空間を提供し、セキュリティとメモリ保護を実現します。

デバイスドライバ（Device Driver）は、ハードウェアデバイスとOSの間を仲介するソフトウェアで、各デバイス固有の制御方法を抽象化し、統一的なインターフェースを提供します。プリンタ、グラフィックスカード、ネットワークカード、ストレージデバイスなど、様々なハードウェアに対応したドライバが必要です。適切なドライバがないと、デバイスは正常に動作しません。

システムコール（System Call）は、アプリケーションプログラムがOSの機能を利用するためのインターフェースです。ファイル操作、プロセス制御、メモリ管理、ネットワーク通信などの基本的な機能を提供し、カーネルモードとユーザーモードの境界を安全に管理します。プログラムは直接ハードウェアにアクセスするのではなく、システムコールを通じてOSに処理を依頼します。

マルチタスク（Multitasking）は、複数のタスクを同時に実行する機能で、現代のOSの基本的な特徴です。プリエンプティブ（協調的）とノンプリエンプティブ（先制的）の方式があり、タイムシェアリングによって各タスクにCPU時間を割り当てます。これにより、ユーザーは複数のアプリケーションを同時に実行しているように感じることができます。

GUI（Graphical User Interface）は、アイコン、ウィンドウ、メニュー、ボタンなどの視覚的要素を用いて、直感的なコンピュータ操作を可能にするインターフェースです。マウスやタッチスクリーンによる操作により、テキストベースのCLI（Command Line Interface）よりも使いやすさが向上しています。現在のデスクトップOS、モバイルOS、Webアプリケーションなどで広く採用されています。

CLI（Command Line Interface）は、テキストベースのコマンドでコンピュータを操作するインターフェースです。キーボードからコマンドを入力し、テキストで結果を表示します。GUIよりも操作の学習コストは高いですが、効率的で自動化に適しており、システム管理、プログラミング、サーバー管理などの専門的な作業で重宝されます。

権限管理（Permission Management）は、ファイルやリソースへのアクセス権限を制御する仕組みで、システムのセキュリティを確保する重要な機能です。ユーザーとグループに対して、読み取り（r）、書き込み（w）、実行（x）などの権限を設定し、不適切なアクセスを防止します。Unix系OSでは数値表記（755など）やシンボリック表記（rwxr-xr-x）で権限を表現します。

レジストリ（Registry）は、Windowsでシステムとアプリケーションの設定情報を階層的に管理するデータベースです。HKEY_LOCAL_MACHINE、HKEY_CURRENT_USERなどのハイブに分かれ、キー、値、データの形式で情報を保存します。システムの動作、ユーザー設定、アプリケーション設定などを制御し、Windowsの中核的な機能として動作します。

スレッド（Thread）は、プロセス内で実行される最小の実行単位で、同一プロセス内でメモリ空間を共有します。マルチスレッドプログラムでは、複数のスレッドが同時に実行され、並列処理によりプログラムの性能を向上させます。ただし、共有リソースへの同時アクセスには注意が必要で、同期機構が重要になります。

デッドロック（Deadlock）は、複数のプロセスやスレッドが相互に必要なリソースを待ち続けて処理が停止する状態です。プロセスAがリソース1を保持してリソース2を待ち、プロセスBがリソース2を保持してリソース1を待つような状況で発生します。適切なリソース管理と同期機構により回避する必要があります。

スケジューリング（Scheduling）は、CPUリソースをプロセスに割り当てる仕組みで、OSの重要な機能です。FCFS（先着順）、SJF（最短ジョブ優先）、ラウンドロビン、優先度スケジューリングなど様々なアルゴリズムがあり、システムの用途に応じて適切な方式が選択されます。

割り込み（Interrupt）は、実行中のプログラムを一時停止し、緊急度の高い処理を優先的に実行する仕組みです。ハードウェア割り込み（キーボード入力、タイマー等）とソフトウェア割り込み（システムコール、例外等）があり、リアルタイム処理や効率的なシステム運用を可能にします。

バッファ（Buffer）は、データを一時的に保存するメモリ領域で、処理速度の異なるデバイス間でのデータ転送を効率化します。ファイルI/O、ネットワーク通信、画面描画などで使用され、データの読み書きをまとめて行うことで性能を向上させます。リングバッファ、ダブルバッファリングなどの技術があります。

キャッシュ（Cache）は、頻繁にアクセスされるデータを高速なメモリに一時保存し、アクセス速度を向上させる仕組みです。CPUキャッシュ、ディスクキャッシュ、Webキャッシュなど様々なレベルで使用され、局所性の原理（時間的局所性・空間的局所性）を活用してシステム性能を大幅に改善します。

ブート（Boot）は、コンピュータの電源を入れてからOSが起動するまでの処理です。BIOS/UEFIがハードウェアを初期化し、ブートローダーがストレージからOSを読み込んでメモリに展開します。POST（電源投入時自己診断）、ブートシーケンス、カーネル初期化などの段階を経てシステムが使用可能状態になります。

パイプライン（Pipeline）は、一つのプログラムの出力を別のプログラムの入力として連結する仕組みで、UNIX系OSの重要な概念です。|（パイプ）記号を使用してコマンドを連結し、複雑なデータ処理を簡単なコマンドの組み合わせで実現できます。ストリーム処理により効率的なデータ変換が可能です。