IT用語辞典

カーネル（Kernel）は、オペレーティングシステムの中核部分で、ハードウェアとアプリケーション間の仲介役を果たします。応用情報技術者試験では、モノリシックカーネル（Linux）とマイクロカーネル（Minix）、カーネル空間とユーザー空間、システムコール、カーネルモジュールの概念が重要です。プロセス管理、メモリ管理、ファイルシステム、デバイス管理、ネットワーク管理の機能を提供し、特権モードで動作します。リアルタイムカーネル、組み込みカーネル等の特殊用途版も存在し、システムの安定性と性能に直結する重要な部分です。

スケジューラ（Scheduler）は、複数のプロセスやタスクの実行順序とCPU時間の割り当てを決定するOS機能です。ラウンドロビン、優先度ベース、完全公平スケジューラ（CFS）、リアルタイムスケジューラなどのアルゴリズムがあります。スループット最大化、応答時間最小化、公平性確保、リアルタイム性能などの目標に応じて設計され、マルチタスキング環境での効率的なシステム動作を実現します。

デッドロック（Deadlock）は、複数のプロセスが互いにリソースの解放を待ち続け、永続的に待機状態となる問題です。応用情報技術者試験では、デッドロック発生の4条件（相互排他・保持待機・非プリエンプション・循環待機）、予防・回避・検出・回復の対策手法が重要です。哲学者の食事問題が典型例で、リソース割り当てグラフ、銀行家アルゴリズム、タイムアウト検出等の解決策があります。データベースのトランザクション処理、マルチスレッドプログラミングでも頻繁に発生し、システム設計時の重要な考慮事項です。

メモリ管理（Memory Management）は、OSがシステムメモリ（RAM）を効率的に配分・管理する機能です。仮想メモリによる論理アドレスと物理アドレスの分離、ページング、セグメンテーション、スワップファイル、メモリ保護、ガベージコレクションなどの技術を含みます。プロセス間のメモリ分離、メモリリークの防止、マルチタスキング環境での安定動作を実現し、システム全体の性能と安定性に大きく影響します。

割り込み（Interrupt）は、ハードウェアやソフトウェアが実行中のプログラムを一時中断させ、緊急処理を実行させる仕組みです。ハードウェア割り込み（キーボード入力、タイマー、ネットワーク受信）とソフトウェア割り込み（システムコール、例外処理）があります。割り込みハンドラが適切な処理を実行し、元のプログラムに制御を戻します。リアルタイム処理、I/O処理、マルチタスキングの基盤技術です。