前回までの10回の連載で，プロセス管理やメモリー管理，ファイル・システムといったカーネルの基本機能を一通り解説しました。

　しかし，これまで解説してきた機能は，ほぼプロセッサと主メモリーだけを対象とするものばかりです。ファイル・システムはハード・ディスクなどの補助記憶装置と関連が高いのですが，主メモリー上にRAMディスクを作成した場合などを考えれば分かる通り，必ずしも補助記憶装置を必要とはしません。

　これに対し，カーネルにはもう一つ重要な役割があります。それは，コンピュータに接続されているさまざまなハードウエアの制御です。

　最近のコンピュータには，非常に多くの周辺機器が接続されています。モニターやキーボードはもちろん，ハード・ディスクやCD-ROMドライブなどの補助記憶装置，ネットワーク・インタフェースや各種USBデバイスなどさまざまな周辺機器が挙げられます。カーネルは，こういったさまざまな周辺機器を制御し，アプリケーションに対して統一的なインタフェースを提供しています。こうすることで，アプリケーションが周辺機器を手軽に利用できるようになっています。

　例えば，ハード・ディスクの接続インタフェースがSCSIであろうとATAであろうと，ファイルを読み込むときはreadシステム・コールを利用するだけで済みます。アプリケーションはどちらの接続規格のハード・ディスクであるかを意識する必要はありません。これもカーネルが，周辺機器を抽象化し，統一的なインタフェース（この場合は，readシステム・コール）を提供してくれるおかげです。

　カーネルの中でハードウエアを制御する部分をデバイス・ドライバと呼びます。今回は，このデバイス・ドライバを中心にカーネルが周辺機器をどのように管理するかを解説します。

Linuxにおけるデバイスの分類

　コンピュータの周辺機器には，前述のようにいろいろな種類のものが存在します。種類によって制御方法やデータの入出力方法はさまざまですが，OSは，これをできるだけ共通化することで取り扱いを容易にしています。Linuxを含むUNIX系OSでは，デバイスを大まかに「キャラクタ・デバイス」，「ブロック・デバイス」，「ネットワーク・デバイス」の3種類に分類して，それぞれ異なる管理方法を用意しています（図1）。

図1●Linuxカーネルの構造
図1●Linuxカーネルの構造
デバイス・ドライバは，Linuxカーネルの中でハードウエアの制御を担当する部分を指します。

　このうちネットワーク・デバイスは，その名の通りネットワーク・インタフェースなどのネットワーク機器を扱うためのデバイスです。UNIXではネットワーク機能はいわば「後付け」された機能であるため，ネットワーク・デバイスの取り扱いはやや特殊なものになっています。また，カーネルのネットワーク機能とも密接に関係しています。そこで，これについては別の回に解説し，ここでは他の2つのデバイスについて解説します。