July 2025
Intermediate to advanced
492 pages
8h 23m
Japanese
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3章カーネルモジュールの作成
本章ではLinuxカーネル開発の基本であるローダブルカーネルモジュールサブシステムについて学びます。モジュールサブシステムのアーキテクチャの基本を説明するとともにサンプルモジュールを作成したりします。
後半ではモジュールサブシステムについてさらに詳しく説明します。説明の過程で、Makefileのテンプレート、カーネルAPI/ABI、ユーザ空間とカーネル空間の違い、モジュールの自動ロード、セキュリティの懸念事項と対策についても説明します。最後にカーネルドキュメントとメインラインカーネルへの貢献について触れます。
3.1 カーネルの構造を理解する
本節ではユーザ空間とカーネル空間、主なサブシステム、カーネルを構成するコンポーネントについての基礎を学びます。詳しくは「4章 プロセスとスレッド」で説明します。
3.1.1 ユーザ空間とカーネル空間
現代的なCPUには複数の特権レベルがあります。例えばx86ベースアーキテクチャの場合は4つの特権レベルがあります。特権レベルはリングとも呼びます。最も強い権限を持つのがリング0で、最も権限が弱いのがリング3です。ARM-32（AArch32）は7つの実行モードを持ち、そのうち6つは特権モードです。ARM64（AArch64）は例外レベル（EL0からEL3）という概念を持ちます。最も強い権限を持つのがEL3で、最も権限が弱いのがEL0です。ただし、すべての現代的なOSは2つの特権レベルしか使いません。それぞれをカーネルモード、ユーザモードと呼びます。
これらのレベルはセキュリティと安定性のためにあります。Linuxの場合は、強い特権レベルでカーネルのコードを実行している状態をカーネルモードと呼びます。弱い特権レベルでプロセスを動かしている状態をユーザモードと呼びます。モードだけではなくカーネルとプロセスでは仮想アドレス空間が分かれています。 ...
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I wanted to learn C and C++, but it didn't click for me until I picked up an O'Reilly book. When I went on the O’Reilly platform, I was astonished to find all the books there, plus live events and sandboxes so you could play around with the technology.Addison B.
I’ve been on the O’Reilly platform for more than eight years. I use a couple of learning platforms, but I'm on O'Reilly more than anybody else. When you're there, you start learning. I'm never disappointed.Amir M.
I'm always learning. So when I got on to O'Reilly, I was like a kid in a candy store. There are playlists. There are answers. There's on-demand training. It's worth its weight in gold, in terms of what it allows me to do.