2026-08

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2.5 Linux

LinuxのCPUモードとシステムコールを徹底解説|ユーザーモード・カーネルモードの仕組み

はじめにLinuxでは、アプリケーションとLinuxカーネルでCPUの実行モードが異なります。通常、アプリケーションはユーザーモード、Linuxカーネルはカーネルモードで動作します。アプリケーションがファイルI/Oやネットワーク通信など、カ...
2.5 Linux

Linuxのコンテキストスイッチを徹底解説|仕組み・発生原因・確認方法コンテキストスイッチ

はじめにLinuxでは、多数のプロセスやスレッドが動作しているため、CPUで実行するタスクを切り替えながら処理しています。タスクを切り替える際には、後から処理を再開できるように、CPUレジスタやプログラムカウンタなどの実行状態を保存し、次に...
2.5 Linux

Linux CPUスケジューラの仕組みを徹底解説|Run Queue・CFS・EEVDF・nice値

はじめにLinuxでは、多数のプロセスやスレッドが同時に動作しています。しかし、CPUで実行できるタスクの数には限りがあるため、実行可能なすべてのタスクを常にCPUで実行できるわけではありません。例えば、ApacheがHTTPリクエストを処...
2.5 Linux

LinuxプロセスとCPUの仕組みを徹底解説|スレッド・状態遷移・CPU実行まで

はじめにLinuxでは、Webサーバやデータベース、SSHなど、さまざまなプログラムが同時に動作しています。これらの実行中のプログラムは、Linuxカーネルによって「プロセス」として管理されています。しかし、プロセスが存在しているからといっ...
2.5 Linux

CPUの命令実行の仕組みを徹底解説|Fetch・Decode・Execute・レジスタ・ALUの役割

はじめにCPUは、プログラムの命令を実行するコンピュータの中心的な装置です。しかし、「CPUはどのように命令を実行しているのか」を理解している人は意外と多くありません。例えば、lsコマンドを実行するとディレクトリの一覧が表示され、Webサー...
2.5 Linux

Linux CPUの仕組みを徹底解説|プロセス・スケジューラ・コンテキストスイッチの全体像

はじめにLinuxサーバを運用していると、「CPU使用率が高い」「ロードアベレージが上がっている」「コンテキストスイッチが増えている」といった状況に遭遇することがあります。しかし、それらの数値を確認できても、「CPUの内部で実際に何が起きて...
2.5 Linux

Linuxメモリ不足時の動作を徹底解説|kswapd・Direct Reclaim・OOM Killerの仕組み

はじめにLinuxサーバを運用していると、「Swapの使用量が急に増えた」「メモリはまだ残っているのにパフォーマンスが低下した」「OOM Killerによってプロセスが強制終了された」といった事象に遭遇することがあります。このような問題が発...
2.5 Linux

Linux Swapを徹底解説|Swap Out・Swap In・swappinessの仕組み

はじめにLinuxでは、物理メモリへの負荷が高まった場合でも、システムが動作を継続できるようにするための仕組みとしてSwapが用意されています。Swapとは、物理メモリ上で使用頻度の低いメモリページを一時的にディスク上のSwap領域へ退避さ...
2.5 Linux

Linuxページキャッシュを徹底解説|Page Cache・Dirty Page・Writebackの仕組み

はじめにLinuxでは、空いている物理メモリ(RAM)をそのまま遊ばせておくことはありません。使用されていないメモリを積極的に活用し、ファイルアクセスを高速化するためのページキャッシュ(Page Cache)として利用しています。そのため、...
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