OSはC言語で出来ていることが多い認識ですが、C言語自体もOSに依存する機能があるように思います。どのようにしてOSを作っているのでしょうか。

Question

以下の認識であっていますでしょうか。

• C言語の機能には、OSの機能に依存するものと、依存しないものがある
• OSを作る際には、OSの機能に依存しない機能だけで作る
• OSが出来た後、OSの上で動かすプログラムをC言語で書く場合は、OSに依存した機能も使えるようになる

また、上記認識が正しい場合、C言語のうちOSに依存する機能と依存しない機能は、どうやって見分けるのでしょうか。
ヘッダファイルをincludeせずに使える機能と、ごく一部のヘッダファイルに含まれる機能は、OSの機能に依存せず使える、という認識であっていますでしょうか。

Answer 1

C言語用語として、「ホスト環境」と「フリースタンディング環境」という言葉があります。

• ホスト環境…OSのサポートがある、一般的なプログラムの動作環境
• フリースタンディング環境…OSのサポートがない、組み込みやOS自体を記述する際の動作環境

C言語の場合、（エントリポイントの書き方を除いて）言語そのものはOS依存しませんが、標準ライブラリは（#defineや型の定義のみのものを除いて）フリースタンディング環境では動作保証されません。

Answer 2

C言語の機能

ってなんだろう...とちょっと思ってしまいました。言語規則を実現する部分についていえばOSに依存はしません(依存した処理系も作れるのかも知れませんが...言い出すとキリがない)

一方、ライブラリにはOSへの依存性があります(あるものがあります)。
また、main関数以前のスタートアップルーチンにもOSへの依存性があるでしょう。
さらに、「C言語」の範疇に入れていいかどうか若干悩みますが、「実行ファイル」はOSによって規定されていますから、リンカの出力として実行ファイルを生成するならそれはOS依存です。このへんはコンパイル時/リンク時のオプションで対応できるコンパイラもあるでしょう。

どうやって見分ける

一律の見分け方はありません。仕様書に書いてあったりすれば一番よいのですが。
とりあえず、入出力はOSに依存しますね。ヒープメモリを扱うmallocの類もOS依存でしょう。文字列操作とかは内部的にヒプを使うことがあったりしそうな。オープンソースのものであればライブラリのソースを読む、プロプライエタリのものであればメーカーに問い合わせる、とかいうことになるのでしょうか。

Answer 3

OS依存の関数や処理を使わないでコードを組めば、OSがない環境で走らせることができます
まあ、それができるコンパイラ/環境を使う必要がありますが。

Answer 4

アセンブラなり機械スイッチなりでプログラムすれば良いだけでは。

CPUの創りかた