PD-S開発・運用の方法論 · オペレーティングシステム

カーネル

Kernel

かーねる

OSの中核部分で、ハードウェアの抽象化、プロセス管理、メモリ管理、ファイルシステム管理、デバイス管理などの基本機能を提供する。カーネルモード（特権モード）で動作し、ハードウェアに直接アクセスできる。モノリシックカーネルとマイクロカーネルの設計方式がある。

#OS

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他の資格での定義

FEカーネル

OSの中核部分で、ハードウェアの直接的な制御を行うプログラム。プロセス管理、メモリ管理、入出力管理などの基本機能を提供する。マイクロカーネルとモノリシックカーネルの2つの設計方式がある。

APカーネル

ESカーネル

OSの中核部分で、タスク管理、メモリ管理、割込み管理、タスク間通信などの基本機能を提供する。RTOSのカーネルは小型・軽量で、リアルタイム性を保証する設計となっている。

Past Exams

過去問での出題

過去問で 16 回出題（情報処理安全確保支援士試験 7・エンベデッドシステムスペシャリスト試験 3・応用情報技術者試験 2・システムアーキテクト試験 1・ネットワークスペシャリスト試験 1・ITサービスマネージャ試験 1・高度試験午前Ⅰ 1）。うち 3 回は用語そのものを問う問題です。

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出典: 独立行政法人情報処理推進機構（IPA）の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。

関連キーワードの用語

PD-S排他制御

複数のプロセスやトランザクションが共有資源に同時アクセスする際に、データの整合性を保つための制御機構。セマフォ、ミューテックスなどのOS同期機構や、ロック方式（共有ロック・専有ロック）、MVCC等のデータベース制御手法がある。デッドロックの防止も重要な課題。

PD-Sプリエンプティブ方式

OSがタスクの実行を強制的に中断させて他のタスクにCPUを割り当てるスケジューリング方式。タイムスライス方式（ラウンドロビン）や優先度ベースのスケジューリングが代表例。応答性が高くリアルタイムシステムに適する。

PD-Sマイクロカーネル

プロセスの管理、プロセス間通信、メモリの管理など必要最小限の機能だけをカーネルに置き、ファイルシステムやデバイスドライバなどのその他の機能を、ユーザーモードで動くサーバプロセスとして実現するOSの構成。機能の追加や交換がしやすく、一部の機能の障害がOS全体に及びにくいが、プロセス間の通信が増えて性能が下がりやすい。

PD-Sカーネルモード（スーパーバイザーモード）

プロセッサの動作モードの一つで、すべての命令の実行と、すべてのメモリや入出力装置へのアクセスが許されるモード。特権モード、スーパーバイザーモードとも呼ぶ。OSのカーネルがこのモードで動作し、アプリケーションはユーザーモードで動作して、システムコールを通じてカーネルの機能を利用する。

PD-Sユーザーモード

プロセッサの動作モードの一つで、アプリケーションが動作するモード。入出力の命令などの特権命令の実行や、OSの領域のメモリへのアクセスが禁止され、これらが必要なときはシステムコールでカーネルモードに切り替えてOSに処理を依頼する。誤ったプログラムや悪意のあるプログラムからOSを保護する。

PD-Sタスク管理

OSの機能の一つで、プログラムの実行の単位であるタスク（プロセス）の生成と消滅、実行可能・実行・待ちなどの状態の管理、CPUの割当て（ディスパッチ）、タスク間の同期や通信を行うもの。限られたCPUを複数のタスクで効率よく使えるようにする。