トップページへ Linuxカーネルに関する技術情報を集めていくプロジェクトです。現在、Linuxカーネル2.6解読室の第2章までを公開中。 目次まえがき第0章　Linuxカーネルの構成要素 0.1　Linuxカーネルとは 0.2　Linuxカーネルのソースコード 0.3　Linuxカーネル機能の概要 0.4　カーネルプリミティブ 0.5　プロセス管理 0.6　メモリ管理 0.7　ファイルシステム 0.8　ネットワーク 0.9　プロセス間通信 0.10　Linuxカーネルの起動 0.11　Linuxカーネルの動作例 Part 1　カーネルプリミティブ第1章　プロセススケジューリング 1.1　マルチタスク 1.2　プロセスとは？ 1.3　プロセス切り替え 1.4　プロセスディスパッチャの実装 1.5　プロセススケジューラ 1.6　プロセススケジューラの実装 1.7　事象の待ち合わせ 1.8　最

前回までの10回の連載で，プロセス管理やメモリー管理，ファイル・システムといったカーネルの基本機能を一通り解説しました。 しかし，これまで解説してきた機能は，ほぼプロセッサと主メモリーだけを対象とするものばかりです。ファイル・システムはハード・ディスクなどの補助記憶装置と関連が高いのですが，主メモリー上にRAMディスクを作成した場合などを考えれば分かる通り，必ずしも補助記憶装置を必要とはしません。 これに対し，カーネルにはもう一つ重要な役割があります。それは，コンピュータに接続されているさまざまなハードウエアの制御です。 最近のコンピュータには，非常に多くの周辺機器が接続されています。モニターやキーボードはもちろん，ハード・ディスクやCD-ROMドライブなどの補助記憶装置，ネットワーク・インタフェースや各種USBデバイスなどさまざまな周辺機器が挙げられます。カーネルは，こういったさまざまな

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これまで2回にわたって解説したファイル・システムですが，今回は，その締めくくりとしてファイル・システムの最下層部分（ハードウエアに近い部分）について解説していきます。 過去の記事の繰り返しになりますが，Linuxのファイル・システムは図1のような階層構造を採っています。VFS（Virtual File System）という抽象化層を用意することで，さまざまなローカル・ファイル・システムに対応しやすくなっているのです。ローカル・ファイル・システムは，「ファイル」の形式のデータを「ブロック」の形式に変換し，それをデバイス・ドライバを通じてハード・ディスクなどの記録装置に記録します。 図1●ファイル・システムの構造 ローカル・ファイル・システムが処理したブロック・データを，ブロック入出力共通層で処理してから，デバイス・ドライバを使ってハード・ディスクに書き込みます。 今回解説するのは，ブロック・

プロセッサの基本動作は，主メモリーに記録されているデータを読み込んで処理し，その結果を主メモリーに格納することです。主メモリーに記録されたデータは通常，電源供給が止まると消えてしまいますので，保存が必要なデータは，ハード・ディスク・ドライブやフロッピ・ディスク・ドライブといった補助記憶装置＊1を使って保存します。 この際，ほとんどのOSでは「ファイル」という形式でデータを保存します。ファイルとは，関連性のあるひとまとまりのデータに名前などのラベルを付けたものです。データをファイルの形で管理するのは，データの検索や複製，削除といった管理作業がしやすくなるためです。Linuxでも基本的にはデータをファイルの形で保存，管理します。例えば，エディタで文書を編集する際は，データをファイルから読み込みますし，編集結果もファイルに保存します。また， cpコマンドでファイルをコピーするといった作業も日常的

前回は，プロセスが利用するメモリーをLinuxがどのように管理するかを説明しました。Linuxでは，ページングという仕組みに基づいた仮想記憶機構を利用して，プロセスごとに実際のメモリー空間とは別の仮想メモリー空間を準備します。この仮想メモリー空間は，プロセス・スケジューラによって実行が切り替わるたびに切り替えられます。このような仕組みを採ることで，複数のプロセスで競合を起こさず，できるだけ効率的にメモリーを使えます。 ところで，メモリーを利用するのはプロセスだけではありません。カーネル自身もメモリーを使いますが，その利用方法はプロセスの場合とは異なっています。また，物理メモリー・アドレスと仮想メモリー・アドレスの変換を行うのはプロセッサ（MMU）の仕事ですが，実際にその変換表（ページ・テーブル）を用意するのはカーネルの役割です。空き物理ページのうちどのページを割り当てるのか判断するのもカー

カーネルはLinuxシステムの中核をなす重要なソフトウエア部品です。Linuxを使いこなすためには，カーネルの動作や仕組みに対する理解が欠かせません。本連載では，Linuxカーネルの役割とその仕組みを体系的に紹介します。 第1回　カーネルの機能とその利用法 第2回　プログラムとプロセス 第3回　プロセス・スケジューリング 第4回　プロセス・メモリー管理 第5回　カーネル・メモリー管理 第6回　割り込み管理 第7回　ファイル・システム（前編） 第8回　ファイル・システム（中編） 第9回　ファイル・システム（後編） 第10回　ファイル名の文字コード 第11回　デバイス・ドライバ 第12回　ソケット･インタフェース 第13回　IPとルーティング 第14回　TCPとUDP 第15回　パケット・フィルタリングとQoS機能 第16回　排他制御機構 第17回　モジュール機構 第18回　カーネルの起動処理