カーネルバージョンとイメージ

1. カーネルバージョン:

カーネルバージョンは、Linuxカーネルのリリースを識別する番号です。

構成:

• 例: 5.10.0
  • 5: メジャーバージョン（大きな変更や新機能）
  • 10: マイナーバージョン（smaller features, major fixes）
  • 0: パッチレベル（バグ修正や小さな改善）

確認方法:

uname -r

重要性:

• 特定の機能やハードウェアサポートの有無を示す
• セキュリティパッチの適用状況を示す

2. カーネルイメージ:

カーネルイメージは、実際に実行可能なカーネルのバイナリファイルです。

特徴:

• 通常は /boot ディレクトリに保存される
• ファイル名の例: vmlinuz-5.10.0-generic

構成要素:

• 圧縮されたカーネルコード
• 初期RAMディスク（initrd または initramfs）
  • ブートプロセス初期に必要なドライバやスクリプトを含む

関連ファイル:

• System.map: カーネルシンボルとそのメモリアドレスのマッピング
• config: カーネルのビルド時の設定オプション

カーネルイメージの管理:

• 複数のバージョンを保持可能
• GRUBなどのブートローダーで選択可能

重要なコマンド:

• カーネルモジュールの一覧表示: lsmod
• カーネルメッセージの表示: dmesg
• カーネルパラメータの設定: /etc/sysctl.conf や sysctl コマンド

Linuxカーネルの主要な構成要素について

1. プロセス管理:

   • タスクスケジューリング: CPUの使用時間を各プロセスに割り当てる
   • プロセス間通信（IPC）: プロセス間でのデータ交換を管理

2. メモリ管理:

   • 仮想メモリ: 物理メモリを効率的に使用するための仕組み
   • ページング: メモリをページ単位で管理
   • スワッピング: 必要に応じてメモリの内容をディスクに退避

3. ファイルシステム:

   • VFS (Virtual File System): 異なるファイルシステムを統一的に扱うための抽象層
   • 各種ファイルシステムのサポート (ext4, XFS, Btrfs など)

4. デバイスドライバ:

   • ハードウェアとのインターフェース
   • キーボード、マウス、ディスク、ネットワークカードなどの制御

5. ネットワークスタック:

   • TCP/IP プロトコルの実装
   • ネットワークインターフェースの管理

6. システムコール・インターフェース:

   • ユーザースペースのプログラムがカーネル機能を利用するための窓口

7. アーキテクチャ固有のコード:

   • 特定のハードウェアアーキテクチャに依存する部分

8. セキュリティモジュール:

   • SELinux, AppArmor などのセキュリティ機能

9. 電源管理:

   • 省電力機能の制御
   • システムの起動・シャットダウン処理

これらの要素が互いに連携して動作し、ハードウェアとユーザーアプリケーションの橋渡しをしています。

LPIC学習メモ