書籍概要

Software Design plus

はじめてのOSコードリーディング
――UNIX V6で学ぶカーネルのしくみ

著者
発売日
更新日

概要

本書は，Sixth Edition UNIX(UNIX V6)を題材に，OSの全体像をひととおり解説します。
UNIX V6は1975年にベル研究所からリリースされたOSですが，近年のOSにも通じる，OSの基本的なアイディアが詰まっており，デバイスドライバも含めて約10,000行という，カーネルの全体を理解するのが難しくないボリュームに収まっています。 UNIX V6で基本的な動作が理解できていれば，新しいOSにたどっていくことも可能となります。
本書を通してカーネルのソースコードを読み解くことで，コンピュータシステムの全体像が理解できるようになるでしょう。

こんな方におすすめ

  • 情報系学生
  • 初級～中級ソフトウェアエンジニア
  • コンピュータシステムの全体像を理解してみたい方
  • OS，とくにカーネルのしくみを学びたい方

著者から一言

本書はUNIX V6カーネルの解説書です。UNIX V6は古いOSではありますが，カーネルのコード量が少なく，ロジックがシンプルなため，OS初学者の人が初めて読むカーネルのソースコードとしてはうってつけだと思います。カーネルはコンピュータシステムの中核を成すものだと言え，カーネルを理解すれば，コンピュータに対する造詣が深まり，技術力の意欲向上にもつながるでしょう。私もUNIX V6のカーネルを読んでから，コンピュータに対する理解が深まり，世界が広がった感覚を味わっています。そのような感覚をぜひ読者の皆様にも味わっていただきたく，本書を執筆しました。

目次

  • はじめに

第I部　UNIX V6とは
第1章　UNIX V6の全体像

  • 1.1　UNIX V6とは
  • 1.2　UNIXの歴史
  • 1.3　UNIX V6のカーネル
  • 1.4　UNIX V6を構成するハードウェア
  • 1.5　ソースコード
  • 1.6　マニュアル
  • 1.7　まとめ

第II部　プロセス
第2章　プロセス

  • 2.1　プロセスの概要
  • 2.2　proc構造体とuser構造体
  • 2.3　プロセスに割り当てられるメモリ
  • 2.4　まとめ

第3章　プロセスの制御

  • 3.1　プロセスのライフサイクル
  • 3.2　プロセスの生成
  • 3.3　実行プロセスの切り替え
  • 3.4　プログラムの実行
  • 3.5　プロセスの終了
  • 3.6　データ領域の拡張
  • 3.7　メモリとスワップ領域の管理
  • 3.8　まとめ

第4章　スワッピング

  • 4.1　スワッピングとは
  • 4.2　テキストセグメントの共有処理
  • 4.3　まとめ

第III部　割り込み
第5章　割り込み・トラップ

  • 5.1　割り込み・トラップとは
  • 5.2　優先度とベクタ
  • 5.3　割り込み・トラップの処理の流れ
  • 5.4　クロック割り込みハンドラ
  • 5.5　トラップハンドラ
  • 5.6　システムコールの処理の流れ
  • 5.7　まとめ

第6章　シグナル

  • 6.1　シグナルとは
  • 6.2　トレース
  • 6.3　まとめ

第IV部　ブロックI/Oシステム
第7章　ブロックデバイスサブシステム

  • 7.1　デバイスの基礎
  • 7.2　ブロックデバイスサブシステム
  • 7.3　バッファの初期化
  • 7.4　バッファの取得と解放
  • 7.5　読み込み
  • 7.6　書き込み
  • 7.7　RAW入出力
  • 7.8　まとめ

第8章　ブロックデバイスドライバ

  • 8.1　ブロックデバイスドライバとは
  • 8.2　RK-11ディスクドライバ
  • 8.3　まとめ

第V部　ファイルシステム
第9章　ファイルシステム

  • 9.1　ファイルシステムとは
  • 9.2　ブロックデバイスの領域
  • 9.3　マウント
  • 9.4　inodeの取得・解放
  • 9.5　inodeからストレージ領域へのマッピング
  • 9.6　ブロックデバイスのブロック割り当て
  • 9.7　パス名からinodeへの変換
  • 9.8　初期化と同期
  • 9.9　まとめ

第10章　ファイル操作

  • 10.1　ユーザプログラムのファイル操作
  • 10.2　3つの構造体
  • 10.3　ファイルの新規作成とオープン
  • 10.4　ファイルの読み込み・書き込み
  • 10.5　ファイルのシーク
  • 10.6　ファイルのクローズ
  • 10.7　ディレクトリの作成
  • 10.8　ファイルのリンク
  • 10.9　ファイルの削除
  • 10.10　まとめ

第11章　パイプ

  • 11.1　パイプとは
  • 11.2　パイプ通信の開始
  • 11.3　データのやりとり
  • 11.4　パイプ通信の終了
  • 11.5　パイプ通信を確立するまでの流れ
  • 11.6　まとめ

第VI部　キャラクタI/Oシステム
第12章　キャラクタデバイス

  • 12.1　キャラクタデバイスドライバ
  • 12.2　LP11デバイスドライバ
  • 12.3　まとめ

第13章　テレタイプ端末

  • 13.1　テレタイプ端末とは
  • 13.2　端末のオープン・クローズ
  • 13.3　端末の設定
  • 13.4　端末からの文字入力
  • 13.5　入力されたデータの読み込み
  • 13.6　端末への出力
  • 13.7　まとめ

第VII部　システムの起動
第14章　システムの起動

  • 14.1　起動の流れ
  • 14.2　まとめ

付録　参考資料など

  • A.1　参考文献・サイト
  • A.2　pre K&R C
  • あとがき

サポート

正誤表

本書の以下の部分に誤りがありました。ここに訂正するとともに，ご迷惑をおかけしたことを深くお詫び申し上げます。

（2014年10月17日更新）

P.43　表2.1

誤 p_sig　受信したシグナル
p_time　メモリまたはスワップ領域に存在している時間（秒）
正 p_sig　受信したシグナル
p_uid　ユーザID（整数）
p_time　メモリまたはスワップ領域に存在している時間（秒）

P.43 表2.1

誤 *p_text
正 *p_textp

P.46 表2.4

誤 *u_procp
正 u_procp

P.86　表3.14の左のカラム

誤 0
正 第1引数

P.439

誤 [24]@magoroku15さんのslideshare
正 [24]magoroku15さんのslideshare

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