読みながら、良く知らなかった項目をメモ。知らないことばっかりだ...

大きく、ハードウェア・カーネル・ユーザ空間に分類される。本書ではカーネル・ユーザ空間に焦点を当てる。カーネルとユーザ空間の間は、システムコールによって定義されている。

2.2 CPUアーキテクチャ

BIOSとUEFIは、Linuxの起動時に使用するもの。モダンな環境では、BIOSはUEFIに置き換わっている。

2.3 カーネル コンポーネント

プロセス管理：実行ファイルに基づくプロセスの起動
- セッション：複数のプロセスグループを含む
- プロセスグループ：複数のプロセスを含む
- プロセス：プログラムの実行に必要なリソースをグループ化したもの
- スレッド：カーネル内ではプロセスとして実装されている。カーネルから見ると、プロセスは他のプロセスと特定のリソース(メモリやシグナルハンドラなど)を共有するプロセスとなる。
- タスク：task_struct(sched.h)というデータ構造により実現されている。
```
  $ ps -j

  プロセスID プロセスグループID セッションID
  PID    PGID     SID TTY          TIME CMD
  2656418 2656418 2656418 pts/18   00:00:00 bash
  2692868 2692868 2656418 pts/18   00:00:01 emacs
  2693310 2693310 2656418 pts/18   00:00:01 emacs
  2695194 2695194 2656418 pts/18   00:00:04 emacs
  2701144 2701144 2656418 pts/18   00:00:01 emacs
  2702971 2702971 2656418 pts/18   00:00:03 emacs
  2847412 2847412 2656418 pts/18   00:00:00 ps
```

メモリ管理：プロセスのメモリ割り当て、ファイルをメモリにマップすることなど

Hugepage：4KB以上のページテーブルをサポートする

  $ grep MemTotal /proc/meminfo
  MemTotal:       32595172 kB
  $ grep VmallocTotal /proc/meminfo
  VmallocTotal:   34359738367 kB
  $ grep Huge /proc/meminfo
  AnonHugePages:         0 kB
  ShmemHugePages:        0 kB
  FileHugePages:         0 kB
  HugePages_Total:       0
  HugePages_Free:        0
  HugePages_Rsvd:        0
  HugePages_Surp:        0
  Hugepagesize:       2048 kB
  Hugetlb:               0 kB

ネットワーク：ネットワークインタフェースの管理、ネットワークスタックの提供など
- ソケット・TCP/UDP・インターネットプロトコル(IP)
ファイルシステム：ファイル管理、ファイルの作成と削除など
- ext4 / btrfs / NTFSなど
- VFS (Virtual File System)：異なるファイルシステムが共存できるようにする
デバイスドライバ：デバイスの管理
- ハードウェアであったり、/dev/pts/以下に存在する疑似端末のようなデバイスを扱う

システムコール

glibc / muslなどの標準ライブラリによって提供されている
- システムコールテーブル(syscall.h: sys_call_table)を使用する
- system_call()関数により、コンテキストをスタックに保存し、システムコール番号が示す関数にジャンプする
- sysexitによってシステムコールが終了すると、コンテキストを元に戻す

  $ strace ls
  execve("/usr/bin/ls", ["ls"], 0x7ffee3497670 /* 33 vars */) = 0
  brk(NULL)                               = 0x559d35cee000
  arch_prctl(0x3001 /* ARCH_??? */, 0x7ffe3e02a440) = -1 EINVAL (Invalid argument)
  mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f6b94462000
  access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
  openat(AT_FDCWD, "/storage/eda/tools/img/cs_v131/Toolchains/mips-img-linux-elf/2015.06-05/lib/glibc-hwcaps/x86-64-v3/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
  newfstatat(AT_FDCWD, "/storage/eda/tools/img/cs_v131/Toolchains/mips-img-linux-elf/2015.06-05/lib/glibc-hwcaps/x86-64-v3", 0x7ffe3e029660, 0) = -1 ENOENT (No such file or directory)
  openat(AT_FDCWD, "/storage/eda/tools/img/cs_v131/Toolchains/mips-img-linux-elf/2015.06-05/lib/glibc-hwcaps/x86-64-v2/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
  newfstatat(AT_FDCWD, "/storage/eda/tools/img/cs_v131/Toolchains/mips-img-linux-elf/2015.06-05/lib/glibc-hwcaps/x86-64-v2", 0x7ffe3e029660, 0) = -1 ENOENT (No such file or directory)
  ...