LinuxコードリーディングとRISC-Vで学ぶ オペレーティングシステム入門

第1章 コンピュータとオペレーティングシステムの歴史
1.1 初期の自動計算機
1.2 UNIX
1.3 RISCの出現と発展
1.4 パーソナルコンピュータの登場と発展
1.5 Linux誕生
1.6 まとめ：歴史，技術，そしてLinuxが切り開く未来
章末テスト問題
参考文献


第I部 RISC-VとLinuxのユーザーモード

第2章 RISC-Vアーキテクチャ ―RV32I基本命令とC言語の基礎―
2.1 RV32I命令セットの概要
2.2 RV32IとC言語の関係
2.3 Linuxカーネルで利用するC言語マクロ
章末テスト問題
参考文献

第3章 Linuxユーザーモードプログラム ―その1―
3.1 性能評価のための時間測定
3.2 ユーザーアプリケーションのメモリ配置
3.3 システムコール呼び出し
3.4 動的リンク
3.5 プロセスの生成と終了
3.6 ヒープ領域のメモリ確保
3.7 プロセスのスケジューリングと状態遷移
章末テスト問題
参考文献

第4章 Linuxユーザーモードプログラム ―その2：少し高度な機能―
4.1 プロセス間通信(IPC)
4.2 ユーザーランドから見たデバイスファイルアクセス
4.3 タイマー機構
4.4 その他の重要なユーザーランド機能
4.5 まとめ
章末テスト問題
参考文献

第5章 Linuxのスケジューラ
5.1 Linuxのスケジューリング方式
5.2 スケジューリングポリシーのユーザーインターフェース
5.3 リアルタイムスケジューリング（固定優先度）
5.4 期限付きスケジューリング(SCHED_DEADLINE)
5.5 EEVDFスケジューラと公平性の概念
5.6 バッチ処理ポリシー
5.7 スケジューリング動作の確認
章末テスト問題
参考文献


第II部 RISC-VとLinuxの特権モード

第6章 Linuxを支えるRISC-V特権アーキテクチャ
6.1 プロセッサモード
6.2 アドレス変換
6.3 割込みの仕組み
6.4 タイマー
6.5 ハイパーバイザー拡張
6.6 まとめ
6.A RISC-V各特権レベルのCSR一覧
6.B RISC-Vにおける割込みの委譲
章末テスト問題
参考文献

第7章 Linuxカーネルの構造と動作 ―その1―
7.1 カーネルの全体構造
7.2 UモードとSモードのタスク実行
7.3 カーネルの初期化とブート
7.4 カーネル起動とタスク管理の確立
7.5 トラップとシステムコール
7.6 割込み処理のフローとユーザーコールバック実行
7.7 RISC-Vタイマーの初期化と起動
章末テスト問題

第8章 Linuxカーネルの構造と動作 ―その2―
8.1 Linuxのメモリマップ
8.2 ユーザー仮想空間の管理
8.3 mmapシステムコール
8.4 カーネル内メモリ割り当て
8.5 カーネルスケジューラ
8.6 ファイルシステム
章末テスト問題

第9章 カーネルモジュールとデバイスドライバ
9.1 カーネルモジュール
9.2 デバイスドライバ
9.3 モダンなデバイスドライバフレームワーク
9.4 sysfsによるデバイス属性
9.5 本章のまとめ
章末テスト問題

第10章 Linuxカーネルの構造と動作 ―補足―
10.1 Buddyアロケータによるメモリ管理
10.2 slab/slubアロケータの動作原理
10.3 コンカレンシーと排他制御
10.4 ジャンプラベル最適化の原理と管理機構
10.5 Static Call最適化
10.6 SBI IPIとSBI RFENCE
10.7 本章のまとめ
章末テスト問題

付録A QEMUによるRISC-Vプロセッサ用Linux動作環境
付録B 演習問題解答例

あとがき
索引