はじめに

- 目的
- 受講対象者
- Linux Foundation
-著作権と機密情報
- Linux Foundationが提供するトレーニング
- 認定プログラムおよびデジタルバッジ
- Linux Foundation{ THRIVE-ONE サブスクリプション
- Linuxディストリビューション
- プラットフォーム
- システムの準備
-仮想マシンの使用とダウンロード
- Linux とオープンソースプロジェクトの進化の影響
- ドキュメントとリンク

事前準備

- 実習準備の手順
-カーネルバージョン
-カーネルソースとgitの使用
- 演習

OSSプロジェクトで活動する際のヒント **

- 適切に貢献するには
-コードがどこから来ているかを知る：DCOとCLA
- メインラインの近くでセキュリティと品質を保つ
- プロジェクトのDNAを研究して理解する
- スクラッチするべき部分を見つけ出す
- メンテナーおよび彼らのワークフローやメソッドを特定する
- 早い段階で意見を訊き、オープンに作業する
- 大きなコードダンプではなく、差分のコードをコントリビュートする
- エゴはドアに置いておいてください。
- 忍耐強く、長期的な関係を築き、助けの手を差し伸べよう

カーネルアーキテクチャI

-UNIXおよびLinux **
- モノリシックカーネルとマイクロカーネル
-オブジェクト指向メソッド
-メインカーネルコンポーネント
- ユーザースペースとカーネルスペース
- 追加の概念

カーネルプログラミングプレビュー

-エラー番号とカーネル出力の取得
- タスク構造
- メモリ割り当て
-ユーザースペースとカーネルスペース間でのデータの転送
-オブジェクト指向の継承-一種の
-リンクリスト
-文字列から数値への変換
-ジフィー
- 演習

モジュール

- モジュールとは何ですか？
- 簡単な例
- モジュールのコンパイル
- モジュールと組込み
- モジュールユーティリティ
- 自動モジュールロード
- モジュール使用回数
-モジュール構造
- モジュールライセンス
- シンボルのエクスポート
- シンボルの解決**
- 演習

カーネルアーキテクチャII

- タスク、プロセス、およびスレッド
- カーネルコンテキスト
-カーネルプリエンプション
- リアルタイムプリエンプション
- 動的カーネルパッチ適用 **
-実行時の代替案**
-新しいプラットフォームへの移植**
- 演習

カーネルの初期化

-システム初期化の概要
-システムブート
-組み込みシステム用のDasU-Boot **
-カーネルの起動

カーネルの構成とコンパイル

- カーネルソースのインストールとレイアウト
- カーネルブラウザ
- カーネル構成ファイル
-カーネル構築とMakefiles
--initrdおよびinitramfs
- 演習

システムコール

-システムコールとは何ですか？
-利用可能なシステムコール
-システムコールの実装方法
-新しいシステムコールの追加
- 演習

カーネルスタイルと一般的な考慮事項

- コーディングスタイル
--kernel-doc **
- 一般的なカーネルルーチンとメソッドの使用
-カーネルパッチの作成
-まばら
-possible（）とlikely（）の使用
-ポータブルコードの記述、CPU、32/64ビット、エンディアン
-SMPの作成
-ハイメモリシステム向けの書き込み
- パワー管理
-セキュリティを念頭に置いて
-ユーザースペースヘッダーとカーネルスペースヘッダーの混合**
- 演習

競合状態と同期方法

-並行性と同期の方法
-不可分操作
-ビット演算
-スピンロック
-Seqlocks
-プリエンプションの無効化
-ミューテックス
- セマフォ
-完了関数
-リードコピーアップデート（RCU）
-参照カウント
- 演習

SMPとスレッド

-SMPカーネルとモジュール
-プロセッサ親和性
-CPUSETS
- SMP アルゴリズム - スケジューリング、ロックなど
-CPUごとの変数**
- 演習

プロセス

-プロセスとは何ですか？
- task_struct
-ユーザープロセスとスレッドの作成
-カーネルスレッドの作成
-プロセスとスレッドの破棄
-カーネル内からユーザースペースプロセスを実行する
- 演習

プロセスの制限と機能**

-プロセスに対するリミット設定
-機能
- 演習

監視とデバッグ

-Debuginfoパッケージ
-トレースとプロファイリング
- sysctl
- SysRqキー
-- oopsメッセージ
- カーネルデバッガー
-- debugfs
- 演習

スケジューリング

-主なスケジューリングタスク
-SMP
-スケジューリングの優先順位
-システムコールのスケジューリング
-2.4のschedule（）関数**
-O（1）スケジューラ**
-タイムスライスと優先順位
-負荷分散
-優先順位の逆転と優先度継承**
-CFSスケジューラ
-優先順位とフェアタイムの計算
-クラスのスケジューリング
-スケジューラの詳細
- 演習

メモリアドレッシング

-仮想メモリ管理
-MMUとTLBがあるシステムとないシステム
-メモリアドレス
-高メモリと低メモリ
-メモリゾーン
-特別なデバイスノード
-NUMA
-ページング
-ページテーブル
-ページ構造
-カーネル同じページのマージ（KSM）**
- 演習

巨大なページ**

-巨大なページのサポート
-透明な巨大なページ
--libhugetlbfs
- 演習

メモリ割り当て

-ページのリクエストとリリース
- バディシステム
-スラブとキャッシュの割り当て
-メモリプール
--kmalloc（）
--vmalloc（）
-早期割り当てとbootmem（）
-メモリの最適化
- 演習

プロセスのアドレス空間

-ユーザーメモリとアドレススペースの割り当て
-ページのロック
-メモリ記述子とリージョン
- アクセス権
-メモリ領域の割り当てと解放
-ページフォールト
- 演習

ディスクキャッシュとスワッピング

-キャッシュ
-ページキャッシュの基本
-スワッピングとは何ですか？
-スワップエリア
-ページのインとスワッピング
-Swappinessの制御
-スワップキャッシュ
-リバースマッピング**
-OOMキラー
- 演習

デバイスドライバー**

- デバイスの種類
- デバイスノード
- キャラクタードライバー
- ドライバーの実装例
- 演習

シグナル

-シグナルとは何ですか？
-利用可能な信号
-信号のシステムコール
-シグアクション
-シグナルとスレッド
-カーネルがシグナルハンドラをインストールする方法
-カーネルがシグナルを送信する方法
-カーネルがシグナルハンドラーを呼び出す方法
-リアルタイム信号
- 演習

最後に

- 評価サーベイ

2026年2月

授業の実践的な側面、つまり授業中にカーネル開発に取り組むこと。.

トレーニングマニュアルは非常に詳細かつ有益です。.

2025年11月

トレーニング教材とラボはかなり優れています。.

ラボの解答が事前に学生に配布されていたため、ラボを進める際に行き詰まったり問題に遭遇したりした場合、あるいは自分が正しい方向に進んでいるかを確認するために、信頼できる情報源を参照することが容易でした。これにより、一部のラボで「遅れ」を取ることを防ぐことができました。つまり、ラボを進めつつ、後で自分の時間のある時に戻って自分の課題を完了させることができました。.

カーネルモジュール開発を実際に行うことで、説明が少し不足している部分でも概念を理解するのに非常に役立ちました。.

カーネルとシステムプログラミングの実際のタスクに取り組む準備が整ったと感じています。.

このコースでは非常に優れた概要が提供され、トレーニングマテリアルには多くの役立つ詳細が含まれています。.

2025年9月

詳細なコースノート、適切な教材の選択、興味深いラボ演習。

本に掲載されているコードサンプル。

提供されるコースと読み物は Linux Foundation によって正式に認定されており、信頼性が高まります。

2025年6月

Linuxカーネルの内部構造に関する私の古い知識を、非常に良い形でアップデートすることができました。このコースをお勧めします。

教材は非常に徹底的かつ具体的で、優れた演習も提供されました。

今ではカーネルの全体像を把握し、カーネルコードの操作方法を理解するための方法論を習得しました。この知識のおかげで、カーネルコードを独力で探索する準備が整ったと感じています。

本当に良い、質の高いコースなので、友達にもお勧めします。

2025年3月

実践的なラボと、モジュールに関連付けられた関数やマクロの概要により、理解と実行が容易になりました。

コンテンツの量だけでなく、講師の専門知識と経験もよく示されていました。

マニュアル自体は本当に素晴らしく、これをリソースとして保存しておき、ラボなどに再度アクセスできるようにできるのが気に入っています。

2025年2月

講師の図は概念を理解するのに非常に役立ちました。ラボに与えられた時間は適切で、急いでいるようには感じませんでした。コースノートは簡潔で、今後の参考資料として役立ちます。

図は視覚化に役立ちました (コードブロックを読むよりも理解しやすいです)。講師はフレンドリーで知識が豊富でした。最後のほうのメモリ管理のセクションは私にとって特に興味深いものでした。

この本は、このコースで私が得た最も貴重な成果であり、Linux カーネルで作業する必要があるときはいつでもリソースとして使用できます。

利用できる時間が限られていることを考慮すると、準備されたラボがあることは非常に良かったです。

ラボは楽しかったので、もう一度モジュールを見直して、実験しながらすべてのラボを試してみようと思います。

このトレーニングが、独学を含め、多くのことについて私の考えを明確にするのに役立ったことをとても嬉しく思います。皆さん、本当にありがとうございました。機会があれば、他の Linux Foundation トレーニングコースの受講も検討します。

2024年12月

コース中の非常に詳細な内容と関連する参考資料が気に入りました。

2024年11月

Linux カーネルの内部構造についての理解が深まり、この分野に対する自信も高まりました。

ラボは本当に楽しかったです。非常によく設計されていると感じました。

コースに非常に詳しい内容が含まれていて、すでに知っていた概念のいくつかをさらに深く学ぶことができたのが気に入りました。

カーネルを操作する演習は魅力的で、Linux の開発の歴史や進行中の取り組みについて学ぶのは興味深いものでした。

2024年10月

トピックの多様性が気に入りました。

Linux および Linux カーネル開発者コミュニティ全般に関する多くの情報。

コースは非常によく構成されており、わずか 4 日間で多くのトピックがカバーされました。

2024年9月

驚くほど実践的で、多くの演習が含まれていました。より多くのトピックを深く掘り下げ始めるための非常に良い概要です。

適切に設計され、指示され、強化されています。

2024年8月

内容、各トピックへのアプローチ方法、およびラボ。

CPU スケジューリング、プロセスアドレス空間、およびメモリアーキテクチャのカバレッジは優れていました。

素晴らしいコースです。また受講したいと思っています。

2024年6月

筆記教材と実験演習は質が高く、興味深いものでした。

講師が各セクションの基礎となるトピックを指摘し、学生が大学でコンピューターサイエンスのコースを受講していれば特定のトピックはすでに理解されているはずだと強調していた点が気に入りました。

講師は、このテーマに関して豊富な経験と知識を持っていました。教科書には載っていない多くの話は本当に役に立ちました。また、私たちの質問にもとてもよく答えてくれました。

ティムは、素晴らしい態度を持つ、親しみやすい教授です。実験が、厳密な指示に従うのではなく、より「応用学習」的なものであったとき、学習はより良くなりました。

多くのトピックに重点が置かれています。各章は講師によって適切に分類されています。

講師は詳細や理由に関する質問に頻繁に答えてくれ、コマンドラインやコードに関する追加資料を示してくれたので、楽しかったです。

Linux Kernel Internals and Development (LFD420)

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