CPUのきもち〜IA-32アーキテクチャーとWindowsXPの不思議な関係〜 Chapter 0　プロローグ 0-1　今日もWindowsが使えるのもCPUのおかげです♪ 　電源オン、そしてCPUは目覚める 　CPUとOSそしてユーザーの三角関係 　CPUとOSの間のお約束 　今、あなたが使っているCPUについて 0-2　本編に入る前に 　「今さら？」とは言えない、IA-32アーキテクチャー 　メモリの内容も見れば、いっそう理解できる Chapter1　「IA-32アーキテクチャー」って知ってる？ 1-1　IA-32アーキテクチャーってどんなもの？ 　アーキテクチャーって何なのよ 　目玉となる機能はコレだ！ 1-2　IA-32アーキテクチャーが登場するまで 　世界初のCPUってどんなもの？ 　最初の個人向けコンピュータに搭載されたCPUとは 　“インテルCPU用プログラムを作る”マイクロソフトの登場 　16ビットCPU「8086」と「8088」の事情 　「80286」では問題は解決しなかった 　IA-32アーキテクチャーの確立 Chapter2　0であるか1であるか、それが問題だ！ 2-1　それはリアルモードで始まる 　何気なく見えても、それはプロテクトモード 　リアルモードって誰のためにあるの？ 　リアルモードでの起動はパソコンのお約束 2-2　CPUの基本機能を牛耳る「レジスタ」とは 　CPUはどんな構造になっているのか 　「レジスタ」というもの 　汎用レジスタはデータの一時保管場所 　プロテクトモードに切り替えるのはコントロールレジスタ 2-3　インテルCPUには欠かせないセグメント方式とは 　「セグメント」って何だ？ 　モードによってメモリの指定方式は異なる 　リアルモードではどうやってメモリを指すか 　プロテクトモードではどうやって問題を克服しているか？ 　アプリケーションソフトがメモリを使うとき Chapter3　システムの安泰は、こうして実現している 3-1　プロテクトモードは、その名もズバリ「保護」機能付き 　保護メカニズムを持つプロテクトモード 　リミット・チェックでシステムの安定化 　タイプ・チェックでセグメントの種類を確認 　セグメントの特権レベルを指すDPL 3-2　特権レベルでシステムを守れ！ 　Windowsが利用する特権レベル 　特権レベルを割り当てるWindows 　デバイスドライバはどの特権レベル？ 3-3　割り込みと例外でシステムを円滑に動かす 　すべての処理が予定通りとは限らない 　ソフトウェアでも割り込みは起こる 　割り込みと例外は番号で区別する 　割り込み処理は割り込みディスクリプタテーブルで行う Chapter4　アプリケーションソフトが使えるワケ 4-1　複数のアプリケーションはどう動いているのか 　CPUは忍者のごとく 　CPUはこうしてタスク管理をやっている 　タスクの切り替えはOSとの共同作業 　Windowsではスレッドを活用して効率アップをはかる 　実行するアプリケーションには優先度がある 　Windowsはこうしてプロセスを管理する 4-2　Windowsアプリケーションソフトの事情 　Windowsアプリケーションの宿命 　互換性に縛られていたWindows9x系 　WindowsXPって実はスゴイんです 　DLLファイルって何だ？ 　DLL地獄はもう心配ない Chapter5　すばらしい仮想空間を作り出すページング機能とは 5-1　Windowsにおけるメモリ管理とは 　実はハードディスクが利用されているのです 　CPUが持つ「ページング」機能ってこんなもの 　ページングで実現する仮想記憶 　どれくらいの仮想メモリが使用されているか？ 　ページングファイルだって断片化する 5-2　CPUのページング機能とは 　ページングは使う・使わないを選んでも良い 　4KB単位が活きているリニアアドレスのフォーマット 　実際にWindowsXPがどのようにアドレス変換をしているか？ 　PTEのフォーマットを覗いてみれば 　ページングを使って物理メモリをレイアウトする 　ページレベルの保護について 　メモリアクセスを高速に行うTLBとは？ Chapter6　仮想8086モードで過去の資産も大切に 6-1　仮想8086モードがなぜサポートされているか 　それは80286の反省から始まった 　80386で「仮想8086モード」が追加 6-2　仮想8086モードはこうして動いている 　8086をエミュレートしているのだ！ 　どこで仮想8086モードを有効にするか？ 　仮想8086モードでのメモリ管理 　MS-DOS用アプリケーションソフトを複数実行させることも可能 Chapter7　実際にWindowsの中身を覗いてみよう 7-1　普段は見えないWindowsの実体を知るには 　Debugging Tools for Windowsをインストール 　2台のパソコンを繋いで準備完了 7-2　メモリの内容を覗いてみよう 　Debugging Tools for Windowsを起動する 　「GDT」を見てみよう 　「IDT」を見てみよう 　「TSS」を見てみよう 　ページングによるアドレス変換 索引 コラム 初の32ビットCPU なぜ「4004」という名前が付いたのか？ インテルのCPUが搭載されているパソコンに注目！ 新しいアーキテクチャーの行方 元々はMS-DOSの補助プログラムであったWindows せっかくの機能が活かしきれなかった80286 64ビットCPUの汎用レジスタ CR4について 「セグメントレジスタ」というもの 16進数について セグメントディスクリプタキャッシュは見えない存在 32ビットCPUで扱えるセグメントの最大数 属性フィールドのPビットとAビット 特権レベル0はWindowsのごく一部 I/Oポートにもアクセス制限 セーフモードが用意されているワケ 次世代CPUに新しい特権モードが登場 外部割り込み番号を見てみよう どれくらいページ・フォルトが起こっているのか？ どのアプリケーションソフトがどれくらいCPUを使っているのか？ マルチタスクの種類 スレッド数を見てみよう 手動でプロセスの優先度を上げる クリップボードの中身を覗いてみよう APIってどんなもの？ アプリケーションソフトが強制終了されるエラーとは 機能限定版もDLLで実現 張子が「DLL」ではないDLLファイル WindowsXPのメモリ空間 ページングとスワップ 重度のフラグメントにこそ有効！ 「ページングファイルなし」のページングとは違う！ ヌル・セグメントて何だ？ エントリの数え方