LPIC Level1 復習ラジオ 02：ハードウェアと起動

投稿日：2026-07-11

音声

※ AI音声で読み上げます

コンピューターを構成する主な部品

Linuxは、CPU、メモリ、ストレージなどのハードウェアをカーネルが管理することで動作します。

まずは、各部品を次のように整理します。

部品	主な役割
CPU	命令を実行し、計算や処理を行う
RAM	実行中のプログラムやデータを一時的に置く
ROM・フラッシュメモリ	電源を切っても保持する必要があるファームウェアなどを保存する
SSD・HDD	OS、アプリケーション、利用者のファイルを長期保存する

CPU

CPUは、Central Processing Unitの略です。日本語では中央処理装置と呼ばれます。

プログラムに書かれた命令を読み取り、計算、比較、データ転送などを実行します。よく「コンピューターの頭脳」と表現されます。

コアとスレッド

CPUには複数のコアを持つ製品があります。コアは、命令を実行する処理単位です。

また、1つの物理コアをOSから複数の論理CPUとして見せる仕組みもあります。このため、物理CPUの個数、コア数、OSから見えるCPU数が同じとは限りません。

アーキテクチャ

CPUには、x86、x86_64、ARMなどのアーキテクチャがあります。CPUが理解できる命令体系が異なるため、OSやプログラムも対応した形式が必要です。

64ビット環境では、x86_64、AMD64、Intel 64などの表記を目にします。名称は文脈によって異なりますが、一般的な64ビットPC向けアーキテクチャを示す表現として使われます。

メモリ（RAM・ROM）

RAM

RAMは、Random Access Memoryの略です。

実行中のプログラムや、そのプログラムが処理しているデータを一時的に保持します。一般的なRAMは揮発性であり、電源を切ると内容が失われます。

RAMが不足すると、Linuxはストレージ上のスワップ領域を補助的に使用できます。ただし、SSDやHDDはRAMより低速なため、スワップの利用が増えると処理が遅くなることがあります。

ROM

ROMは、Read Only Memoryの略です。

本来は読み出し専用メモリを意味しますが、現在のPCでは、BIOSやUEFIなどのファームウェアを保存する書き換え可能なフラッシュメモリも、広い意味でROMと呼ばれることがあります。

LPICの復習では、RAMは作業中の一時記憶、ROMやフラッシュメモリは電源を切っても内容を保持する記憶、と整理すると分かりやすいです。

SSDとHDD

SSDとHDDは、OSやファイルを長期的に保存するストレージです。どちらも電源を切ってもデータが残ります。

HDD

HDDは、Hard Disk Driveの略です。磁気ディスクを回転させ、磁気ヘッドでデータを読み書きします。

大容量を比較的安価に用意しやすい一方で、機械的に動く部品があるため、振動や衝撃の影響を受けやすく、ランダムアクセスはSSDより遅い傾向があります。

SSD

SSDは、Solid State Driveの略です。主にフラッシュメモリを使ってデータを保存します。

機械的に回転する部品がなく、一般にHDDより高速で、動作音も小さくなります。

Linuxでは、SSDやHDDなどをブロックデバイスとして扱います。ブロックデバイスは、一定の大きさのデータ単位で読み書きする装置です。

BIOSとUEFI

PCの電源を入れた直後は、まだLinuxカーネルは動作していません。最初に動き、ハードウェアの初期化や起動装置の選択を行うのがファームウェアです。

BIOS

BIOSは、Basic Input/Output Systemの略です。

従来のPCで広く使われてきたファームウェアで、接続された機器を初期化し、起動可能なディスクを探してブートローダーへ処理を渡します。

UEFI

UEFIは、Unified Extensible Firmware Interfaceの略です。

OSとプラットフォームファームウェアの間のインターフェースを定めた仕様です。UEFIにはブートマネージャーがあり、設定された起動項目からOSローダーなどを読み込めます。

UEFI環境では、一般にEFIシステムパーティション、略してESPに置かれた起動用プログラムを読み込みます。

MBRとGPT

MBRとGPTは、ディスク上のパーティション情報を管理する方式です。BIOSやUEFIとは別の分類です。

MBR

MBRは、Master Boot Recordの略です。

ディスクの先頭部分に、起動用コードやパーティション情報を保持する従来の方式です。

一般的なMBR形式では、基本パーティションは最大4個です。4個を超えて分割する場合は、拡張パーティションと論理パーティションを利用します。

また、一般的な512バイトセクターを前提としたMBRでは、扱えるディスク容量におおむね2TiBの制限があります。

GPT

GPTは、GUID Partition Tableの略です。

MBRより新しいパーティション方式で、大容量ディスクや多数のパーティションを扱いやすくなっています。

GPTでは、パーティション情報の冗長な保存や、情報を検査する仕組みも用意されています。

Linuxが起動するまで

一般的なLinux PCの起動は、次の流れで整理できます。

電源投入
CPUがファームウェアの処理を開始します。
BIOSまたはUEFI
ハードウェアを初期化し、起動する装置や起動項目を選びます。
ブートローダー
GRUBなどがLinuxカーネルと初期RAMファイルシステムをメモリへ読み込みます。
Linuxカーネル
CPU、メモリ、デバイスなどを初期化し、ルートファイルシステムを利用できる状態にします。
initまたはsystemd
カーネルが最初のユーザー空間プロセスを起動し、必要なサービスを開始します。
ログイン可能な状態
文字画面やGUIから利用者がログインできるようになります。

電源投入 → BIOS・UEFI → ブートローダー → Linuxカーネル → systemdなど → ログイン

GRUBは、GRand Unified Bootloaderの略です。複数のOSや複数のカーネルから、起動対象を選択できる代表的なブートローダーです。

systemdやサービス開始の詳しい仕組みは、03ページの「Linuxの起動」で扱います。

Linuxで確認するコマンド

CPU情報

lscpu

lscpuは、CPUアーキテクチャ、CPU数、コア数、スレッド数などの情報を表示します。

メモリ使用量

free -h

freeは、物理メモリとスワップの使用状況を表示します。-hは、人が読みやすい単位で表示するオプションです。

ブロックデバイス

lsblk

lsblkは、SSD、HDD、パーティションなどのブロックデバイスをツリー状に表示します。

詳しい使い方は、次のマニュアルで確認できます。

man lscpu
man free
man lsblk

30秒チェック

実行中のプログラムやデータを一時的に保持する装置は何でしょうか。
PCの電源投入後、OSより先に動くものは何でしょうか。
BIOS・UEFIと、MBR・GPTは、それぞれ何に関する用語でしょうか。
ファームウェアから処理を受け取り、Linuxカーネルを読み込む代表的なプログラムは何でしょうか。

答えを表示

RAM
BIOSやUEFIなどのファームウェア
BIOS・UEFIはファームウェア、MBR・GPTはパーティション方式
GRUBなどのブートローダー

要約

CPUは命令を実行し、RAMは実行中のデータを一時的に保持します。
SSDとHDDは、電源を切ってもデータを保持するストレージです。
BIOSとUEFIは、OSより先に動くファームウェアに関する用語です。
MBRとGPTは、ディスクのパーティション情報を管理する方式です。
一般的な起動順序は、ファームウェア、ブートローダー、カーネル、systemdなどです。
lscpu、free -h、lsblkで基本的なハードウェア情報を確認できます。