カーネルメモリ（kernel memory）とは？基本概念を紹介

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カーネルメモリとは？基本概念を紹介

カーネルメモリとは、コンピュータの中核を担う、オペレーティングシステム（OS）の一部分であり、ハードウェアとアプリケーションの間に位置する領域です。OS自体が直接制御するため、通常のアプリケーションからはアクセスできません。

カーネルメモリには、OSの動作に必要な重要な情報が保存されています。例えば、デバイスドライバやネットワークスタック、システムコールで使用される処理などです。また、カーネルメモリには、OSが実行中のプロセスの情報も保存されています。

一方で、カーネルメモリは非常に重要なメモリ領域であり、セキュリティ上の重要性も高いため、外部からの不正なアクセスを防ぐために、アクセス制限がかけられています。

カーネルメモリには、大きく分けて2つの種類があります。

1つ目は、物理メモリに直接マッピングされたメモリで、物理アドレス空間と同じアドレス空間を持ちます。これを物理カーネルメモリと呼びます。

2つ目は、仮想アドレス空間としてマッピングされたメモリで、カーネル内部で仮想ページを用いた仮想アドレス空間を持ちます。これを仮想カーネルメモリと呼びます。

カーネルメモリの管理には、ページング機構が用いられます。ページングは、仮想アドレス空間をページと呼ばれる固定長のブロックに分割し、必要なページだけを物理メモリにマッピングすることで、メモリの効率的な利用を実現します。

また、カーネルメモリには、セキュリティ上の理由から、仮想アドレス空間の一部を直接マッピングすることができない領域があります。これをノーアクセス領域と呼び、デバイスドライバなどの重要な情報が保存されています。

以上が、カーネルメモリの基本的な概念についての解説です。カーネルメモリは、OS自体が直接制御する重要なメモリ領域であり、セキュリティ上の重要性も高いため、正しい理解が必要です。