〈作って学ぶ〉ＯＳのしくみ　１「メモリ管理、マルチタスク、ハードウェア制御」

みなさんの身近にあるコンピューターのほとんどは、ＯＳなしでは単なる電子回路の塊になってしまいます。それにもかかわらず、ＯＳがどのようなことをしているのか、なぜＯＳが必要なのか、その正体はあまり知られていないのが現状です。本書は、最低限の機能を持ったＯＳを手作りすることを通して、みなさんにＯＳの果たす役割とそのしくみについて理解していただくことを目標としています。本書１巻では、ベアメタルプログラミングでＨｅｌｌｏ，ｗｏｒｌｄをするところから始まり、メモリ管理のためのアロケータを実装し、ａｓｙｎｃ／ａｗａｉｔを利用した協調的マルチタスクを実現して、最終的にはＵＳＢデバイスを動作させるところまでを解説します。普段は目にすることのない縁の下の力持ち。低レイヤの世界の魅力を体験。

Webサイトの閲覧をはじめとして、コンピューターはさまざまな場面でみなさんの日常と密接にかかわっています。しかし、その裏側で起きていることを理解するのは、現代の複雑なコンピューターシステムの上では困難です。そこで本書では、シンプルなOSをRustを用いて実装し、普段は見えないOSの役割とその動作を理解していきます。Ⅰ巻ではメモリ管理、マルクタスク、ハードウェア制御に関する部分を実装し、Ⅱ巻ではユーザーインタフェース、アプリケーション実行、インターネットへの接続に関する部分を実装します。既刊の『［作って学ぶ］ブラウザのしくみ』で実装するブラウザは、本書で実装するOS上で動作することを想定しています。ですので、本書と『［作って学ぶ］ブラウザのしくみ』で、OSの動作と、そのOS上でブラウザなどのアプリがどのように動作しているのかとを理解できます。

目次

はじめに
本書の読み方
# サンプルコードのダウンロード
# 想定読者
# 本書の構成
# 関連書籍について
# 開発環境のセットアップ
# 本書のコードの読み方
# 参照している仕様書の表記方法
目次

第1章：OSとは──コンピューターの裏側を支えるソフトウェアを知る
# OSとは何か
## 日常にあるOSの例
## OSとコンピューターの関係
### コンピューターの基本的なしくみ
### アプリケーション──人々がコンピューターを使う理由
### OS──ハードウェアとアプリケーションの狭間で
# 本書で実装するOSの全体像
## ベアメタルプログラミング
## 資源（メモリとCPU）の管理
## ハードウェアの制御
## 本書のゴールと関連書籍の紹介
# 本題に入る前に
第2章：ベアメタルプログラミングをしてみる──OSのない世界でプログラムを動かすための準備
# コンピューターの構成要素
## メモリ
## CPU
## 入出力
# すべてはバイナリ
## すべてのデータは2進法で表現できる
### 数値をバイナリで表現する
### 16進法は便利
### ひとくちサイズのバイナリ、byte
### 文字列のバイナリ表現
## 画像のバイナリ表現
## プログラムもバイナリ
## コンパイラ──ソースコードを翻訳してバイナリを作るプログラム
# UEFIアプリケーションを作ってみる
## 開発環境の構築
## Hello，worldを書いてみる
## Rustツールチェインのバージョンを固定する
## アプリケーションとOSの違い
## UEFI──OSよりも前に起動する、OSを起動するためのプログラム
[column]色々なファームウェア──Legacy BIOSとUEFI BIOS
　ほか

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