brand new note

ジャズ屋が技術の話をするところ

4Kモニタを買いました

はい。タイトル通りの報告となります。

 

うちにはモニタらしいモニタがなく、HD, 23.5inch というごく普通のテレビにPCを繋いで作業するだけだったのですが、ようやく購入に踏み切りました。こちらです。

輝度のダイナミックレンジが広がるHDR機能付き4Kモニタで4万円強は現時点で最安クラス。パネルはTNよりIPSやADSが良いとのことで…。ためになります。 HDR機能およびディスプレイのスペックの見方については、ざっくりした説明がこちらに記載されています。

www.eizo.co.jp

つなぐ

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うちのデスクトップPCは4K出力ができないので、対応できるのはジャンクで買ってきたX250のみ。もはやジャンクPCの仕事量を超えています…。miniDP to 4K-HDMIを挟んで出力します。試しにyoutubeで4K動画を流してみたところ、かくつきましたがなんとか再生可能でした。

 

ケーブル規格の調べもの

入手できたうちのminiDP to 4K HDMIはこちら。

www.mco.co.jp

こいつが4K30p と FHD60p の2パターンにのみ対応しており、4K60pは出せないことが判明しました。4K30p=現在最も普及しているHDMI1.4(max10.8Gbps) , 4K60p=ちょっとレアなHDMI2.0(MAX18Gbps) なのですが、ここが60pに対応していないとHDMI2. 0を買っても意味がないんですね。しかもサブ機のX230に至ってはFHDすら出せないからそもそも出力不可能…。くそう…。

まあよく考えたらこんな細いのが18Gbpsも出せるわけないんですが、調査不足でした…。30pでもきれいなので許しましょう。ちなみに上記のHDMI規格を調べていないと、世の中には30pしか出せないのに堂々と4KHDMIって書いて売られているケーブルが多数存在しますので、とっても気になるという方であれば購入の際に注意してみるとよいと思います。ゲーミングPCを買うような方々が主に気にするのかな?

https://ja.wikipedia.org/wiki/HDMI#HDMI_2.0

 

まあそれはともかく

写真だと伝わりにくいんですが、家でこの画質が見られると相当こう…テンションに…影響しますね。鮮やかなんですよ白がクリアで黒がシャープで!!()

サイズが27inchで、90cmのメタルラックに悠々とのっかるくらい。他の皆様のレビューの通り、27inch以上になるとちょっと作業がしにくくなってしまうのでこれくらいが満足度が高いのかなあと思います。解像度150%くらいにして文字サイズ的にはちょうどいいくらいで、まだ高精細になる余力を残していると考えると非常に作業中の充実感は得られるんじゃないかなと思います。

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本気出すとこんな感じで、相当数ウィンドウを開いても重ならなくて済むのがなんとなくご想像いただけるかと思います。

皆様も興味があればぜひ!

知識を構造化するためのテクニック

発端

最近どうやって知識を効率的に入れるか、頭と体をどう使えばいいのかを考えています。読書術とかメモ術とか脳のちょっとした仕組みとか、心理学の端っことか…そんなことをひたすら調べています。

そこでqiitaの一記事が目に留まりまして、研究なり、ものづくりなりをしていくときに参考になりそうだったのでメモしておきます。最近出たエンジニアの知的生産術という書籍が有効なようで、まとめのまとめみたいになって恐縮なんですが…。自分なりの解釈で再構成しています。参考記事や原著が気になる方は一読しておくとよいと思います。

qiita.com

 

理解できないことを学ぼうとしない

分からないことに時間を割くのはやめる。これが難しいのですが慣れるしかないのかなと思います。

というと雑すぎるので追記。この学ぼうとしない、というブレーキ(肯定的諦め)はどこでかければいいのでしょうか。考えてみましょう。

ものには基礎があるので、今学んでいるものが基礎なのか、それとも基礎ではないのかをまず初めに理解する必要があります。初心者からすると何が基礎なのかわからないという壁にも当たるのですが、わからないならわかるものからやるか、先人が基礎って言ってるんだったら大人しくやってみるの2択になります。

これを学んだら何ができるようになるのか、何が楽しいのか、どの程度価値があるのか、誰が喜ぶのか、次の勉強にどう繋がるのか、などを自問自答すると、「理解できないがやる価値はあると思う」という選択はあえて取れるようになるのかなと思います。この場合、ちょっと頑張ってやるといいと思います。

その後に、「じゃあこの一文の理屈は理解できるか」「この単語の意味の説明は理解できるか」「今理解できないのはどれのどこの箇所のせいか」を掘り下げていくといいのかなと思います。

最終的には時間で区切ります。ここまでやったが、ここがわからなかったという記録を残すのがよいです。ノートか、あるいは他者に報告するかですね。ここまできて初めて「理解できないことを切り捨てる」ことになるのかなと思います。これを意識して最善を尽くして回数をこなします。そうすると勉強の質が高まっていきます。これを先に書いた「慣れ」と呼びます。

これは技術以外の疑問にも適用できます。

時と場合によってはよろしくないですが、作業の区切りはやる気で決めることもままあります。

事実の暗記より先に全体像を学ぶ

インターネットの記事よりもいろんな書籍を読み漁ることでこれは練習できるかもしれません。まったく技術的なジャンルでなくても、です。感覚を身につけるものと割り切れば応用できます。

3年前の自分はとにかく活字がダメだったので多読していて自分の立場からこんなことを書いていたんだろうなという印象ですが、一応この記事の原型として残しておきます。全体像を掴むのもこつがいるので、そのための多読は間違いではないと思いますが、ここでは暗記のよくない点と全体像を掴むことの重要性を再考して行きたいと思います。

ありがちな例として暗記はテストでいい点数を取るための対症療法、という使い方をしてしまうのですが、それは損してるなあと思います。真の学びは体の底に実感としてたまっていくものです(偉そう)。どのくらい腹の底から自分がやってることに大義を感じたいかにもよりますが、できるだけ暗記よりも思考を通したほうがいろんなことが腹落ちしますし、ただの暗記ではこの体感も今後の積み上げも薄くなってしまう気がします。暗記に頼ると脳の限界が早めに来てしまい成長が一定のラインで上げ止まりになります。その結果取り越し苦労になったり身につかない徒労になることも多いです。それをたくさんやって「おかしいことを実感」するのも無駄ではないと思うのですが。

というわけで、結局腹の底からものを理解して記憶しようとしたら、最初に全体像を知ってものを抽象的に理解することが不可欠だな、というところに数こなしてると行き着きます。勉強中「そういうもんなのか」という言葉を発したことはあるでしょうか。漠然とした理解とそれに伴う不明点が生まれるのは、人によってはものすごくイライラモヤモヤしがちなのですが、これは勉強の一つの過程であるため必要経費として割り切ります。それをすっ飛ばしてでも細かいことがわかるのがいいというのは筋違いで、「こんなこともわかってる自分はすごい」という自己満足に終わってしまっている可能性があります。そうならないためにも雑学やうんちくより物事の俯瞰を大事にしましょう。

基礎から積み上げる

上と重なりますが、細かいことよりも難しくてかっこいいことよりもまず基礎です。基礎は今後学習が縦に積み重なっていくための大事な情報です。なので、最初の一歩ということで細かいことに見えてもやっていくのがいいと思います。腹落ちしなければ暗記も可です。やらないとそこから先にも行けないです。

挫折しないコツとしては、できるかぎり自分で思考してその情報を意味のあるものとして体に落とし込むことです。本を書いた人もサイトを立ち上げた人も人間なので、どんなに難しそうでもその書き手が何かしらの理屈に伴った思考をしてその文章を生み出したわけです。なので、「これがないと何がダメなのか」「反対の順番で学んだら何か不都合が起こるのか」「なんでこれを作った人はこんなものを作ろうと思ったのか」などの疑問を投げかけてみてください。そうすると「こうなんじゃないか」「今は分からなくてもいいんじゃないか」「そこはもっと良くしたほうがいいんじゃないか」など、自分なりの結論が出てきます。それが間違っていたとしてもちゃんと思考し続ければ後で自分で矛盾に気づけますので、とりあえずは自分なりの理解を持ってして基礎のゾーンを突破するイメージを持つのがいいかと思います。まさに暗記の対極ですよね。

複雑な知識は細分化し、一つの疑問と答えをセットにして短く記憶する

疑問と答えをセットにして短く記憶する、というのは「とにかく考えるというのを数こなしていけ」という意味です。短ければ無思考でも暗記できるからいいね、という意味に取ってはいけません。無思考の暗記こそ脳の容量を無駄に消費するのであまりおすすめしません。「なんでこの年に事件が起きたのか?→その前の10年で景気が後退していたから」「なんでAくんのイヤホンは赤いの?→ビビッドカラーの方がテンションが上がるでしょ」「なんでパクチーが嫌いなの?→匂いが嫌で」のような、中間の思考をよく見ましょう。そうすることで腹落ちし、同じことを1ヶ月後に聞かれても同じように回答できます。結果的に脳のリソースを別のもののために空けることになるのです。

穴埋め問題は効果がある

これは効果を実感してないのでなんともいえません。記事を書いた当初に一度やりましたが当時は良さがわかりませんでした。よく考えたら埋められるというところを穴にして思考実験したり、作問の過程で重要な点を理解してどこを穴にするのか考えてみることそのものに効果があるのではないでしょうか。解くだけの立場でいるとおそらく旨味は半減すると思います。

画像を使う

メモでもスライドでも図や絵を多用したり矢印で因果関係を意識的に書く方が頭に入りやすいです。紙、PCは関係ありません。思考の整理には重要です。自分みたいなめんどくさがりでも簡単にPCでお絵描きできるようになると嬉しいのですが、ちょっとその苦労を買うところにはまだ行けていません。本当は好き好んでいつでもそんなことができたらかなりアドバンテージなんですけどね。まだ文章書くほうが好きですね。

記憶術を使う(マインドマップ等)

これはいっぱい出てくるので各自調べてみてください。自分は使いこなせていないのでまだ語る権限がありません。

順序のない情報の集合は記憶しにくいのでインプットの対象から外す

割とこれが大事で、例えばやみくもにコマンドオプションを覚えても使わなければ意味がありません。意味がないというのは実際にマシンをどうこうするのがエンジニアの本分であって、コマンド集を作ることがエンジニアの本来の仕事ではないということです。実際それが向いている方はぜひとも良い世の中のためにお願いしたいのですが…。

長く記憶しにくいだけでなく、闇雲な記憶は実践で使いにくいです。

たとえば目玉焼きの作り方の手順のひとつひとつが書かれたボードが散らばっていて、Aさんはそれをもとに目玉焼きの作り方をマスターしたいとします。ここで何もわからないAさんは手当り次第に書いてあることを実行するとします。まず「卵を割る」を最初に拾ったとしましょう。Aさんは卵を割りました。卵はボードと一緒に床に散乱してしまいました。次に「水を入れる」を拾いました。Aさんは水も床にぶちまけました。

順番がわからないまま記憶をするということはこういうミスを生む危険性を持っているのです。Aさんほどやらかす人はそうそういませんが、ここをわかっていなかったり自分の能力以上のことを闇雲に記憶しておくと実践で大変なことになります。

順番を覚えるのが苦手な人も、ぜひ実践で自分の身を守るためにインプットの方法は実利につながる形で正しくやっていきましょう。

似たようなものは一度に覚えない

記憶違いが起きやすいので、「○○ ×× difference」とか「○○ vs ××」のようなググり方をすることは多いです。しかし、そこから「あー○○はこうだったのね」と言ってその場がしのげたところで、1ヶ月後にもう一度検索せずに同じ知識を思い出せるでしょうか。たぶん、やっぱりわかんなくなってもう一回検索すると思います。そして、その場合って目的が調べ物になってますよね。これは時間の無駄です。本来の目的でいえば、実践に使う片方の情報が正しく記憶できているかさえ確認できていればいいのです。

なので、こういった場合には片方だけしっかり記憶するのが良いと思われます。資格の勉強とかしてるとそうもいかない状況になりそうですが、実践で知識を使う場合にはその実践の体感で記憶できたりするものなので、実は類似の知識と比較して思い出したりしません。ミスを減らすためにも厄介じゃない確実な記憶をしましょう。

言い回しを最適化する、知識を自分の体験と絡める

レポートを書いていても「自分の言葉に直してください」と言われるのでこれは学生でもわかりやすいところかと思います。こと記憶においては、「気づき」に重点を置くのが大切で、「こう思っていた。こういう体験をした。そこでこういうことに気づいた。つまりこれが大事なのだ。」というようなエピソードを探すように生活していると、勝手に知識は体に入っていくと思います。机上の勉強よりも体験や面白い話を混じえた方が記憶には残ります。ただし、情報の正当性とか論理の正当性とか仕事上で使えるコミュニケーションか否かとかは論点に含みませんのでご注意ください。あまり人前で使うと胡散臭い人になります。

冗長性ある記憶方法は最小情報原則に矛盾しない

ひとつのものごとを記憶するときは、圧縮しても解凍しても意味のあり方が途中で変化しないようにするっていう意味合いかと思います。「要は」とか独り言の口癖にしておくといいです。こうして情報の加工をひとりでにできるようにする中で記憶の定着を図ります。楽しみながらやるのがいいと思います。

日付を記録する

学んだ時期を見直す仕組みを持つことで思い出すスピードを短縮できます。自分は日記のタイトルを日付にしていて、なんでもその中に気がついたことを書いてるのですが、「前にも同じこと悩んでなかったっけ…?確か○月だよね」というところまでは何も見ずに思い出せます。昔の自分からすれば考えられないことです。思い出や体験と絡めて記憶するのも相まって日付は重要な情報になります。

優先順位をつける

ぜんぶだいじと思ってるとこれがうまく行かないんですよね。自分が今読んでいる文章の中から何が最も重要なのかを取り出す訓練をしていくのが大切です。細かい具体的な情報ほどただのページ稼ぎになっている場合があるので、覚える優先順位を見破るヒントにしてください。あるいは、この文章のように「説明だからわかりやすくしようとして長くなる」場合もあります。インプットするときは「こんなんどうでもいいだろ」とか、「それってつまり何が言いたいの?」とか言いながら文章を読んでみると優先順位は見えてくるかと思います。もちろん主観でどうでもいいとか思ったらミスリードしますので、もし本当に大事な内容がガチでつまんなくてもそこは履き違えないようにしましょう。

 

また、この本以外においても「図や画像で記憶する」「試験問題を解く」「問題を手を動かして作ってみる」などの学習方法が、より主体的に取り組めるため効果的という話をちらほら耳にしています。エンジニア以外の勉強にも使えるテクニックが多いようですが、これをちょっと頭に入れておくだけで色々捗るのではないかと思います。

 

※2021/06/10 内容を大幅に修正しました。

今日の小ネタ 180728

本日の気づきシリーズとか作ったら軽いネタも気軽にアウトプットできるのではという目論見です。自分のブログですし。

thunderbirdの小ネタ

  • メールのアーカイブは受信トレイでメールをクリックしてAキー。作ったフォルダには分類できないけど大事なメールが来た時に使う。

  • メール送信時の表の作成について。中に文字を打ってる間にセルの大きさが自動で調整されていくので、勝手にきれいな表が作れるしエクセルみたいにセルを引っ張らなくて済む。これ知らなくて3分くらい引っ張ってた。

 

エンジニアさんのブログを発見した

ブロックチェーンエンジニアとして生きる - ブロックチェーン,エンジニア,ビットコイン,Bitcoin,イーサリアム,Ethereum,暗号通貨,仮想通貨,DApps

ブログは質より量派の方がいらっしゃったようで少し安心。。。どうでもいいけどこのwordpressのテーマ持ってます、使いやすいんですよね

 

椅子でできる筋トレについて

【オフィス&自宅で】イスを使った20種類の筋トレメニューで引き締める! | 【舞筋道-maikindo-】ダンス×筋トレ×ダイエット

体力を戻すために運動はしたいけど進捗も出したい。器具買うほど筋トレは興味ない。気分が乗った時だけでいい…という方におすすめ。最後のほうはオフィスでやっちゃだめ。

 

pseudoの意味は「疑似」とか「偽」

読み方:pseudo: UNIX/Linuxの部屋

すーど、とか、しゅーど、とかいうらしい。pseudo terminal は「疑似端末」っていう意味。linuxいじってるとよく見るんだけど???ってなることがよくあるので。

 

BGPツールキット

Hurricane Electric BGP Toolkit

自分がアクセスしているプロバイダのASがいくつなのかとかが分かります。逆にAS番号から企業を検索することもできます。ピアリングの状態も確認できるのでネットワーク勉強してる人は見ていて楽しいと思います。

 

ps aux したときの [hogehoge/0] って何

タイトルを迷って非常に抽象的にしてしまいましたが、CLIが固まってしまってデバッグしてた時の調べものです。

カーネルスレッド

[hogehoge/0]のように[]で囲われたプロセスはカーネルスレッドと呼ばれます。

カーネルスレッドとは - Linuxの備忘録とか・・・(目次へ)

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カーネルスレッドの役割はワークキュー、メモリの回収、ソフト割込みなどで、カーネルの動作を補助するものになっています。ここでカーネル起動時にinit (process ID 1)が生成されると、それを親にして子プロセスが生成される。。。という話あたりもしたかったのですが、こちらに詳細があります。気が向いたら追記します。

カーネルスレッド生成&ユーザーモードプロセス生成 - Qiita

で、カーネルスレッドとユーザプロセス、psコマンドで両方見ることができるのはなぜかというと、スケジューリングの観点から見たときカーネルスレッドもプロセスも同じ手順(do_fork関数)で生成されるからなんですね。


ただ違いももちろんあって、一般的なプロセスは生成されるときに一定のメモリ量を割り当てられるので、メモリの限界が来ない限り同時にたくさんのプロセスを抱えることができます。それに対しカーネルスレッドも同時にたくさん動作することは可能なのですが、その上限はハードウェアのメモリ量ではありません。「カーネルスレッドを動かすプロセスに割り当てられたメモリ量」です。

なので、リソース確認用コマンドで確認してもメモリがいっぱいになっていないのに動作が重くなる、あるいはロードアベレージが高くなる場合はカーネルスレッドが乱立しているかもしれません。その場合のデバッグはケースバイケースなんでしょうけど、自分が躓いたときは一緒に動いている他のサーバがトリガーになってました。nfsの挙動がおかしくなっているのをdmesgコマンドで見つけた感じです。

なかみ

まだ整合性に欠ける表現があります。

  • [events]

非同期実行の必要がある低レベルの要求を処理するメカニズム

  • [kintegrityd]

ワークキュー?ブロックデバイスに誤りがないかチェック

  • [kblockd]

カーネルのブロックI/Oタスク

  • [watchdog]

時間ごとに監視するやつ、途切れたらアラートを上げる

  • [stopper]

カーネルマイグレーションスレッドともよばれる

  • [ksoftirqd]

ソフトウェア割込みが高いと実行される

  • [xfsなんとかd]

"xfsファイルシステムは処理効率のための動作タイミングを正確に制御する必要があるカーネル機能の一つである" とりあえずxfsはファイルシステム

  • [rpciod]

NFSと関係があるらしい

パケットを投げるプログラムを拾ってきた

くそみたいな記事しか生み出せない罪悪感のおかげで実装ベースの思考回路に変わり始めています。しかしながら毎度のごとくやる気が尽きたところまでしか書けませんので、随時追記していきます。

githubから拾ってきたコード

適当なプログラムやアプリ開発を一からやってみようとしたのですが、過去に何度も挫折してるので作戦変更。自分の専門分野が絡んでて、かつ他人が書いたプログラムを教材にした方が深みが出るかな...という結論に達したので、一ヶ月前に読むのを諦めたソケットプログラムのソースを引っ張ってきました。

GitHub - rbaron/raw_tcp_socket: An exercise about working with raw sockets under GNU/Linux

実行して満足して終わっちゃったんですよ。くそでしょ。

実行結果

[root@ikeda raw_tcp_socket]# ./raw_tcp_socket 
IP header checksum: 40710


TCP Checksum: 14092
Success! Sent 50 bytes.
SEQ guess: 1138083241

とりあえず分かってること

パケットを50バイト送信してるプログラムですね。ばっと読んだ感じ、Cなのでメモリをいじったりしてた気がします。プログラム内にバイト指定する為の何かがある。

分からなかったところ

今後1記事書きます。これを読んでるところ。IP チェックサムの秘密

  • winsock.h

windowsのソケットプログラミング用ライブラリ。

  • pragma

プラグマを使用すると、コンパイル内容を詳細に渡って制御できるらしい。

  • dstatで見ると92バイト送ってるんだけど

プログラムを実行するだけで出現してしまうオーバーヘッドなのかもしれない(予想)。

書き換えてみる

  • 100バイト送るにはどうしたらいいのか?

  • インターフェースを指定するには?

おもうこと

実装ベースにした途端「知ってることをしゃべれる喜び」が「作れる喜び」にグレードアップするんですね。そうなると今までパケットの作りとか気にしてなかったのにちゃんと調べるようになるし、解析ツールの必要性を感じるし、プログラムやリソースの出力結果が不本意なものになってもそれが楽しい。ずっとこれが今まで苦しかったんですけど、色々考えて少しでも多く前進できる頭にしていきたいと思います。

テレメトリネットワークって何

janogで聞いたキーワードの調べ物。

テレメトリ

tele:遠隔地、metering:計測、つまり自分がそこに居なくても遠隔地からデータを自動で収集してくれる様なシステムのことを一般にテレメトリングシステムと言います。ネットワークにもこの「遠隔地の情報を収集」の考え方を使おうというアイデアから生まれた言葉です。わりと新しい言葉で、実際どういうことって聞かれると自分もなかなか説明できませんのでまとめておきます。。。

これまでスイッチ、ルータ、AP等の機器情報は個別に管理されていました。しかしシステムやアプリケーションの複雑化、クラウド技術の進展に伴い、これらの監視データを管理用ノードで一括管理できる仕組みの開発が進んでいます。

何が新しいのか

Telemetryを実現することにより最終的なゴールとしては、「データセンターの投資を保護し最大化」することです。

Telemetryによるクラウド型ネットワークの可視化 - LTN Blog 〜 Lenovo Technology Network 〜

こちらの記事が分かりやすかったです。「遠隔地の」「様々なネットワーク機器を」「全部まとめて」というテーマでならこれまでにもさまざまな監視ツールは開発されていました。しかしクラウドが浸透してきた現在では、企業ごとに個別に構築したネットワークを監視するといった形態は減少しており、DC向けの大規模な監視が必要です。

ましてや、監視ができてもそこから分析までやってくれるツールというのはそう多くありません。つまり現在ではそのあたりの技術開発がホットだということなんですね。(自分ももっとこの辺の技術を詰めて行かないといけないんですね)

クラウドを使うメリットはインフラ部分の管理を投げられるといったものの他に、コストやサービスのスケールに応じた柔軟なリソースの拡大、縮小ができる点にあります。つまり、「アクセスが来そうな予兆を捉えたら障害が発生する前にサーバリソースを自動で拡大する」みたいなことができたら便利だな、とか思うわけです。

監視したデータを分析して適切な動作をする、までやる、という一つの例ですね。調べた感じシステムリソースの将来予測をするAIはちらほら出てきているようです。研究分野とかぶっててめっちゃ焦る

なるほど

ずっとがむしゃらに気になるものを勉強してたんですけど、どうも今まで自分の現実からかけ離れたすごい人達がこういうシステムを作ってるんだ、という気持ちが拭えなくて。でも自分もネットワークをちょっと組んでみて監視ツールとかを入れて、いまこうなってんのかーみたいなこと言ってニヤニヤできるくらいにならないとヤバイなと思いました。

こういうのは周りの仲間がやってないこともないんですけど、理解が浅いと自分で手を動かす理由がハッキリしてくれないんですよね。(だから浅い記事しか書けないんですね。。。)企業さんがやってるホットな部分を追うのは「イメージを作る」という意味で専門書を読むのと同じくらい大事だということが分かりました。いわば両輪ですね。

実現するための技術

監視のみの場合と違って、実際に分析するにはDBとそれなりのストレージ、あとはそもそも分析に対応した機器が必要です。CISCOやARISTAは既に分析ツールを一式出しているとのことです。

ここにシステムの実装に関するスライドを貼っておきますが正直理解が追いついてません。ここまででなくても近いうちにおうちでネットワーク機器の情報を収集するシステムは作りたいですね、esxiとzabbixくらいはやりたい。

Linuxシステムコール基本リファレンスを読む

はい、買ってきました。最近ブックオフと図書館ばかり使ってたので本屋で新書を手にすると気分いいですね。あまりリファレンスをガッツリ読むのも時間効率が悪いんですが、勉強の仕方も分からないのでひたすら順番に疑問をメモしながら読み始めてます。なんも分かんないので目次の時点で80個くらい感想が出てきてます。

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OS理論の入り口によさそう

linuxシステムコールの説明といえばその一言に尽きますが、システム内部をプロセス、ファイル入出力、メモリ関連、時刻関連などのパーツに分解し章立てしており、その中でどのようなシステムコールが存在し、それぞれがどのように動作するのかを説明しています。

詳しく言うと、本の前半はそもそもシステムコールがなんなのかの説明と、範囲の広くて重要な「プロセスの話」「ファイル入出力の話」でほぼ埋まっています。逆にそれ以外の機能については覚える量が少ないので後半に回ってるんだな、というイメージです。

最後の方では実際のシステムコールを用いて、簡易的なコマンドの実装を行うことができます。もちろんC言語でです。

カーネルやりたいとか、OSの中身を知りたいとかいう場合には興味深い書籍なのではないかと思います。(もちろん他の書籍とも併読された方が用語の理解は進むと思いますが...)

実は「30日でできるOS自作入門」(でしたっけ?)があったら欲しかったな。。。と思って本屋を眺めていたんですが、こちらもOS理論の入り口を見るためには良い(何より新しい)書籍かなと思って手に取った次第です。


straceしながら横に本を置く

買った後から気付いたんですけど、これがなかなか勉強になります。順番に読んでもボリュームが大きいので、個人的にはstraceしながら本を横に置いて勉強するのと、最後のコマンド実装を最初のほうでやっちゃうのがおすすめです。いかに簡単に手を動かすかがとっかかりとしては重要かもしれません。

straceはコマンドを指定して、中でどんなシステムコールが使われているかを見るコマンドです。いわばコマンドの解剖です。例えばnetstatコマンドが内部的にどう動いているか、解剖結果をファイルに書き込んでみましょう。

strace -o nets.txt netstat -s
more nets.txt


execve("/usr/bin/netstat", ["netstat", "-s"], [/* 48 vars */]) = 0
brk(NULL)                               = 0x555d7f954000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f56204a1000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=81583, ...}) = 0
mmap(NULL, 81583, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f562048d000
close(3)                                = 0
open("/lib64/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\300j\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=155744, ...}) = 0
mmap(NULL, 2255216, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f562005a000


なんか出てきますね。読むと、一番最初に書かれているのがexecve()システムコールです。これは指定したプログラムを実行するシステムコールなので、まず最初に /usr/bin/netstat を開いてnetstat -s を実行してるのかーとかが分かるわけです。

次にbrk()システムコールが使われていますね。ここではヒープ領域の割当が行われています。自分も勉強中なんで曖昧ですけど、おそらく「netstatを実行するのに必要と思われるメモリ領域をオーバーしちゃったらこのメモリアドレスから使い始めてくださいね」って言ってます。たぶん。

要するに、このわけのわからない出力がこの本さえあれば大体読めるようになるんですよ。それはもう深海生物の生態を観察するような気分になれますよ。


簡易的なコマンドの実装が可能

重ね重ねになりますが、本の最後にはシステムコールを使ってコマンドを簡易的に実装することができる章が設けられています。もちろんそれもC言語なので、学校でプログラムの基礎をやったとか、linuxチョットデキルとか、そういう自分みたいな立場の人にはちょうどいいと思います。

ここではソースについては公開しませんが、簡易echoコマンドとかを実際に写してみるとけっこう理解が深まりますね。writeシステムコールでechoするためにどうコードを書いたらいいかとか、printfがバッファ付き関数といわれる所以とか、ひとつでもやるだけでそういうのがちゃんと分かります。

amazonでも買えます

Linuxシステムコール基本リファレンス ──OSを知る突破口 (WEB+DB PRESS plus)

Linuxシステムコール基本リファレンス ──OSを知る突破口 (WEB+DB PRESS plus)

そもそもがちょっと難しいテーマなのであれですが、linuxの基本とCの基本のところが読み書きできて、疑問をひたすら書き起こしながら読むのであれば、けっこうわかりやすいと思います。PCの中身が気になる方、ぜひどうでしょう。