作って理解するOS x86系コンピュータを動かす理論と実装

x86系コンピュータの奥深き世界へ：理論と実装の包括的ガイド

概要

オペレーティングシステム（OS）は、コンピュータハードウェアとソフトウェアの間の架け橋として機能し、リソースの管理、プロセス実行、ユーザーインターフェースの提供を行います。特に、x86系アーキテクチャのコンピュータは、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、サーバから組み込みシステムまで、幅広い機器で使用されています。このようなシステムのOSを理解することは、コンピュータサイエンスの分野における不可欠な要素です。

この包括的な本は、x86系コンピュータ上で動作するOSの理論と実装の包括的なガイドを提供します。初心者からエキスパートまで、あらゆるレベルの読者に適しています。この本では、ハードウェアアーキテクチャの基礎から、OSのカーネル内の高度なトピックまで、段階的に体系的なアプローチで進めていきます。

対象読者

* OS設計に興味のあるコンピュータサイエンスの学生
* x86系コンピュータ上のOSを実装したいエンジニア
* オペレーティングシステムの仕組みをより深く理解したい開発者
* コンピュータアーキテクチャの基礎を強固にしたいシステム管理者

本書のメリット

* x86系ハードウェアアーキテクチャの徹底した説明
* インターフェイス、割り込み、仮想化などの低レベルの仕組みの包括的な解説
* プロセス、メモリ管理、ファイルシステムなどのカーネルの主要コンポーネントの深い掘り下げ
* OS実装における最適化技術、デバッグテクニック、テスト戦略の実証的なガイド
* Intel x86およびAMD64プロセッサの固有の機能の検討
* 実際の例、図解、演習を通して概念を強化

章

第1章：x86系アーキテクチャ

* プロセッサレジスタと命令セット
* データ型、アドレス指定モード、命令エンコーディング
* メモリアーキテクチャとキャッシング
* I/Oインターフェースと割り込み

第2章：OSのアーキテクチャ

* マイクロカーネル、モノリシックカーネル、ハイパーバイザーの比較
* プロセス、スレッド、スケジュール
* メモリの保護と管理
* ファイルシステムの構造と操作

第3章：カーネルの実装

* プロセス管理
* メモリ管理（ページング、セグメンテーション）
* デバイスドライバの開発
* システムコールの処理

第4章：高度なトピック

* 仮想化技術（VMM、ハイパーバイザ）
* マルチプロセッシングとマルチスレッド
* セキュリティとアクセス制御
* 組み込みシステムにおけるOSの最適化

第5章：例と実装

* Linuxカーネルのケーススタディ
* Windowsカーネルのアーキテクチャの概要
* マイクロカーネルベースのOSの例
* 組み込みシステムにおけるリアルタイムOS

著者について

この本は、x86系OSの設計、実装、デバッグに関する20年以上の経験を持つ、業界をリードする著者によって執筆されています。著者らは、複雑な技術的コンセプトを明確かつ簡潔に伝えることに熟達しています。

購買動機

この本があれば、x86系コンピュータ上で動作するOSの働きを真に理解することができます。この知識は、OSの設計、実装、デバッグのキャリアを追求する上で不可欠です。また、コンピュータサイエンスの基礎を強固にし、システム管理のスキルを向上させるための貴重なリソースとなります。システムアーキテクチャ、カーネル開発、オペレーティングシステムの最適化に関する最先端の知識を求めるすべての人に、この本を強くお勧めします。

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