ハードウェアの基礎知識と設定
・LinuC 試験の出題範囲対応「1.05.1 ハードウェアの基礎知識と設定」

担当︓河原⽊忠司© LPI-Japan / EDUCO all rights reserved.

⾃⼰紹介
n河原⽊忠司（かわらぎただし） 20数年ほど、講師/エンジニアとして活動しております。
 最近は講師、研修コンサルティング、執筆業に従事させていただいております。

- サーバーインフラ系のコース、セキュリティ系のコースを中⼼に担当させていただいております。
- LinuC Lv.1/Lv.2のver.10試験開発にも協⼒させていただきました。
https://linuc.org/linuc/thanks.html

n執筆したもの「基礎からしっかり学ぶ Linux入門」（技術評論社）
https://gihyo.jp/book/2022/978-4-297-12545-5「最短突破 LinuCレベル1
合格教本 ver.10対応」（技術評論社）
好評発売中です。
https://gihyo.jp/book/2020/978-4-297-11527-2「標準テキスト CentOS8 構築・運用・管理パーフェクトガイド[CentOS Stream対応] 」（共著、SBクリエイティブ）
https://www.sbcr.jp/product/4815602567/© LPI-Japan all rights reserved.

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セミナーの内容
nLinuCの位置づけ
nハードウェアの認識と特殊なディレクトリ
nカーネルモジュール/ハードウェアに関する情報の確認© LPI-Japan all rights reserved.

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LINUCの位置づけ© LPI-Japan all rights reserved.

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LinuCレベル１／レベル２ Version10.0とはnLinuCとはクラウド時代の即戦⼒エンジニアであることを証明するLinux技術者認定
https://linuc.org/
ü現場で「今」求められている新しい技術要素に対応• オンプレミス／仮想化・コンテナを問わず様々な環境下でのサーバー構築• 他社とのコラボレーションの前提となるオープンソースへの理解• システムの多様化に対応できるアーキテクチャへの知⾒「Linux技術」に関する資格ü全⾯的に⾒直した「今」⾝につけておくべき技術範囲を網羅
今となっては使わない技術やコマンドの削除、アップデート、新領域の取り込みüLinuxの範疇だけにとどまらない領域までカバー
セキュリティや監視など、ITエンジニアであれば必須の領域もカバー© LPI-Japan all rights reserved.

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クラウドを活⽤できるITエンジニアに必須の技術がまとまっている
AWSなどのパブリッククラウドを活⽤するための技術

AWSなどのパブリッククラウドを活⽤するための技術間が⽋けている状態

仮想マシン／コンテナ技術、クラウドセキュリティ、アーキテクチャ、ほか

オンプレミスのサーバーサイドLinux技術

オンプレミスのサーバーサイドLinux技術【今まで／その他】

Version10.0© LPI-Japan all rights reserved.

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Lv.1試験の試験範囲
n101試験と102試験の両⽅に合格すると、Lv.1認定
 https://linuc.org/linuc1/range/101.html

101試験

102試験

1.01：Linuxのインストールと仮想マシン・コンテナの利用
1.02：ファイル・ディレクトリの操作と管理
1.03：GNUとUnixのコマンド
1.04：リポジトリとパッケージ管理
1.05：ハードウェア、ディスク、パーティション、ファイルシステム

1.06：シェルおよびスクリプト
1.07：ネットワークの基礎
1.08：システム管理
1.09：重要なシステムサービス
1.10：セキュリティ
1.11：オープンソースの文化

今回のテーマ1.05.1 ハードウェアの基礎知識と設定(3)© LPI-Japan all rights reserved.

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ハードウェアの認識と特殊なディレクトリ

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コンピューターを構成するハードウェア

ディスク・/bin/cat・/bin/less:

メインメモリ

less

CPU

処理

nSSDとHDDの⽐較
SSDのメリット

HDDのメリット• 読み書きが高速• 内部で機械的に駆動する部分がないため衝撃に強い• サイズが小さい• 消費電力が少ない• 容量単価ではSSDよりも安価• 故障した際のデータ復旧がSSDと比べて実現可能性が高い© LPI-Japan all rights reserved.

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ディスクとデバイスファイル
n/dev: デバイスファイル⽤のディレクトリ

 認識されたハードウェア（デバイスドライバ）の操作⽤ファイル（インターフェース）
 ディスクが認識されると、動的にデバイスファイルが⽣成（udevd）- systemd環境では、systemd-udevdとして動作 デバイスファイルの例- sda, sdb: ディスクを表すデバイスファイル- sda1, sda2: パーティションを表すデバイスファイル- sr0: DVDなどを扱うリムーバブルメディア⽤ドライブを表すデバイスファイル/dev/sda/dev/sdb/dev/sda1/dev/sda2© LPI-Japan all rights reserved.

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デバイスファイルとブロックデバイス[root@www ~]# ls -l /dev/sda*
brw-rw---- 1 root disk 8, 0 2⽉ 25 14:29 /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 2⽉ 25 14:29 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 2⽉ 25 14:29 /dev/sda2

ディスクのデバイスファイルはブロックデバイスとして認識⇒ブロック単位でデータの入出力を扱うデバイス© LPI-Japan all rights reserved.

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/procと/sysディレクトリ
n/procディレクトリ
 プロセスやカーネルなどの情報を格納
 主なファイル

- /proc/meminfo: メインメモリについての情報- /proc/cpuinfo: CPUについての情報 主なサブディレクトリ

- /proc/sys/ : カーネルの挙動についての情報ü /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all: 「1」だとICMPの応答を返さない- /proc/(PID)/ : 実⾏中のプロセスについての情報を格納

n/sysディレクトリ
 カーネルやハードウェアの挙動についての情報を格納- /sys/block/ : ブロックデバイスについての情報- /sys/devices/ : ハードウェアデバイスについての情報

nこれらのディレクトリは、起動時に⽣成される疑似ファイルシステム⽤ディレクトリ
 内容を編集しても、再起動後には反映されない© LPI-Japan all rights reserved.

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/procと/sysディレクトリに関するコマンドの実⾏例[root@www ~]# cat /proc/cpuinfo
CPUのモデル名︓model name: AMD Ryzen 7 4700U with Radeon Graphics
︓[root@www ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all[root@www ~]# ping -c 2 127.0.0.1
ICMP（pingコマンドで利用するプロトコル）に応答しないという設定
PING 127.0.0.1 (127.0.0.1) 56(84) bytes of data.
--- 127.0.0.1 ping statistics --2 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 999ms[root@www ~]# cat /sys/block/sda/device/model
VBOX HARDDISK
sdaのモデル名

応答しないことを確認。127.0.0.1
は自機を表すIPアドレス（ループバックアドレス）/proc/sysディレクトリでの設定は再起動すると無効。永続的に設定するには設定ファ
イルを編集（Lv.2範囲）© LPI-Japan all rights reserved.

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カーネルモジュール/ハードウェアに関する情報の確認© LPI-Japan all rights reserved.

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カーネルモジュール
nカーネルに機能を動的に追加するためのプログラム
 デバイスドライバなど

n/lib, /usr/libなどに配置

nカーネルモジュールに関するコマンド
コマンド名

意味

lsmod

読み込まれているカーネルモジュールの一覧を表示

modinfo

指定したカーネルモジュールの詳細情報を表示

insmodカーネルモジュールの追加（組み込み）

rmmod

カーネルモジュールの削除（取り外し）

modprobe

カーネルモジュールの追加/削除© LPI-Japan all rights reserved.

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カーネルモジュールに関する情報の表⽰[root@www ~]# lsmod
ModuleSize Used by︓
sr_mod22416 1
sr_modによって利用されている（依存関係）
cdrom
46696 1 sr_mod
︓
ライブラリファイルのパス[root@www ~]# modinfo sr_mod
filename:/lib/modules/3.10.0-1160.81.1.el7.x86_64/kernel/drivers/scsi/sr_mod.ko.xz
︓
srドライブ利用のドライバであるという説明
description: SCSI cdrom (sr) driver︓

sr_modモジュールが読み込まれていないと、srドライブ（リムーバブルメディア用ドライブ）を利用できない© LPI-Japan all rights reserved.

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カーネルモジュールの削除
sr_modによって利用されているため、削除不可[root@www ~]# rmmod cdrom
rmmod: ERROR: Module cdrom is in use by: sr_mod[root@www ~]# rmmod sr_mod
sr_modを先に削除したので、削除できる[root@www ~]# rmmod cdrom[root@www ~]# lsmod | grep sr
sr_modが削除されると、デバイスファイルも削除され[root@www ~]# ls /dev/sr*、srドライブを利用できない
ls: /dev/sr* にアクセスできません: そのようなファイルやディレクトリはありません

nモジュールの削除は、モジュール名を指定
n「modprobe –r sr_mod」と指定すると、依存関係のあるモジュールもまとめて削除© LPI-Japan all rights reserved.

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カーネルモジュールの追加
sr_modモジュールを追加[root@www ~]# modprobe sr_mod[root@www ~]# lsmod | grep sr
sr_mod22416 1
cdrom
46696 1 sr_mod[root@www ~]# ls /dev/sr*/dev/sr0

sr_modと依存関係のあるcdromモジュールもまとめて追加されている

nmodprobeコマンドで依存関係のあるモジュールもまとめて追加
ninsmodコマンドで追加もできる その場合は、ライブラリファイルを指定© LPI-Japan all rights reserved.

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PCIデバイス
n拡張カード（PCIカード）をマザーボードに挿して、利⽤する規格
 ネットワークカード、グラフィックカードなど
 最近はマザーボードに既定で実装されているものを利⽤することが多い（オンボード）

nlspciコマンド
 PCIデバイスについての情報を⼀覧表⽰
 -vオプションで詳細表⽰© LPI-Japan all rights reserved.

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lspciコマンドの実⾏例[root@www ~]# lspci
ネットワークカードの情報
︓
00:03.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82540EM Gigabit Ethernet Controller (rev 02)
︓-vオプションで詳細表示[root@www ~]# lspci –v※-vvでさらに詳細な情報を表示
︓
00:03.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82540EM Gigabit Ethernet Controller (rev 02)
Subsystem: Intel Corporation PRO/1000 MT Desktop Adapter
Kernel driver in use: e1000
利用しているモジュール名
Kernel modules: e1000
︓-sオプションで識別番号を指定して表示[root@www ~]# lspci -s 00:03 -nn
00:03.0 Ethernet controller [0200]: Intel Corporation 82540EM Gigabit Ethernet Controller[8086:100e] (rev 02)-nnオプションでベンダーID、デバイスIDも併せて表示※ID情報の元データ：/usr/share/hwdata/pci.ids© LPI-Japan all rights reserved.

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USBデバイスnコンピューターと様々な周辺機器を接続するための規格
n主なバージョンと最⼤転送速度
 USB1.1: 12Mbps
 USB2.0: 480Mbps
 USB3.0: 5Gbps
 USB3.2: 20Gbps
 USB4 Version 2.0: 80Gbps

nデバイスクラス︓機能による「グループ」分類
デバイスクラス

主なデバイス

Audio

マイク、スピーカー

HID(Human Interface Devices)

キーボード、マウス

Mass Trorage

ハードディスク、USBメモリ

Hub

USBハブ

nlsusbコマンド︓USBデバイスに関する情報を表⽰© LPI-Japan all rights reserved.

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lsusbコマンドの実⾏例[root@www ~]# lsusb
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 002: ID 125f:1036 A-DATA Technology Co., Ltd.
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub[root@www ~]# lsusb -t/: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/6p, 5000M/: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/8p, 480M|__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480M
[root@www ~]# lsusb -v-ｔオプションでツリー表示。デバイスクラスも表示-vオプションで詳細表示
︓
Bus 001 Device 002: ID 125f:1036 A-DATA Technology Co., Ltd.
︓
idVendor
0x125f A-DATA Technology Co., Ltd.
︓iProduct
2 USB Flash DriveiSerial
3 0a5101b6d5a246
︓© LPI-Japan all rights reserved.

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Q&A / おわりにnご参加いただき、ありがとうございました。
nご質問がありましたら、よろしくお願いいたします。
n参考⽂献「最短突破 LinuCレベル1
合格教本 ver.10対応」（技術評論社）
好評発売中です。
https://gihyo.jp/book/2020/978-4-297-11527-2「Linux標準教科書」（LPIJapan）※オンラインでダウンロードして利用できます「動かしながらゼロから学ぶ
Linuxカーネルの教科書」（末安泰三著、日経BP社）
https://info.nikkeibp.co.jp/
media/LIN/atcl/books/082500024/「基礎からしっかり学ぶ Linux入門」（技術評論社）
https://gihyo.jp/book/2022/978-4-297-12545-5「標準テキスト CentOS8 構築
・運用・管理パーフェクトガイド[CentOS Stream対応] 」（共著、SBクリエイティブ）
https://www.sbcr.jp/
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