LPIC Level1 復習ラジオ 24：LPIC Level1総まとめ

目次

1. 24回分を一枚の地図にする
2. 第1章 Linuxの基礎
3. 第2章 Linuxコマンド
4. 第3章 シェル
5. 第4章 LPIC頻出知識
6. 重要用語の対比
7. 目的から引くコマンド整理
8. 覚え方と結び付け方
9. 試験で間違えやすいポイント
10. 問題を解くときの考え方
11. 30秒チェック
12. 最終要約

24回分を一枚の地図にする

このシリーズでは、Linuxの仕組み、基本コマンド、bash、そしてLPIC Level1で混同しやすい知識を24回に分けて復習してきました。最終回では、個別の暗記を一つの流れへつなげます。

この復習ラジオは、教科書や問題演習を置き換えるものではありません。普段の勉強で疲れたときに、重要語を思い出し、知識同士のつながりを戻すための軽い復習用です。

Linuxを扱う大きな流れ

電源投入
  ↓
BIOS・UEFI
  ↓
ブートローダー
  ↓
Linuxカーネル
  ↓
init・systemd
  ↓
サービスとログ
  ↓
シェルからコマンドを実行
  ↓
ファイル・プロセス・ネットワークを操作

問題を見たときの四つの視点

24回の一行振り返り

第1章 Linuxの基礎

第1章では、Linuxが動作する土台と、管理対象の基本概念を確認しました。

01. Linuxとは

02. ハードウェアと起動

• CPUは命令を実行し、メモリは実行中のプログラムやデータを保持します。
• SSDやHDDは、電源を切っても残るデータを保存します。
• BIOSとUEFIは、起動時にハードウェアを初期化し、次の起動処理へ制御を渡します。
• 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。
• UEFI環境では、EFIシステムパーティションが起動に使われます。

03. Linuxの起動

ファームウェア → ブートローダー → カーネル → init/systemd → target・service

systemdを採用する環境では、systemdがPID 1として起動し、unitの依存関係に基づいてサービスやマウントなどを管理します。

04・05. ファイルシステムとFHS

06. ユーザーと権限

• UIDはユーザー、GIDはグループを数値で識別します。
• rootは特権ユーザーで、sudoは設定に基づいて別ユーザーとしてコマンドを実行します。
• パーミッションは、所有者、グループ、その他の三組に対してrwxを設定します。
• umaskは、新規作成時の権限から無効にするビットを決めます。
• SUID、SGID、Sticky Bitは通常のrwxに加わる特殊ビットです。

07. ネットワーク基礎

• IPアドレスはネットワーク層で相手を識別し、MACアドレスは同一リンク上の通信で使われます。
• ARPはIPv4アドレスに対応するMACアドレスを調べます。
• DNSは名前とIPアドレスなどの情報を対応付けます。
• DHCPはIPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバーなどを配布できます。
• ルーティングテーブルは、宛先ごとに次の送信先とインターフェースを決めます。

08. パッケージ管理

リポジトリは、パッケージとメタデータを配布する場所です。低レベルツールは個別パッケージの操作に強く、上位ツールはリポジトリ検索や依存関係の解決を行います。

第2章 Linuxコマンド

コマンドは、名前だけでなく「標準入力を受けるのか」「ファイル名を引数に取るのか」「結果を標準出力へ出すのか」を意識すると、パイプやリダイレクトへつなげやすくなります。

09・10. ファイル操作と閲覧

11. 検索

grep -R "ERROR" /var/log
find /home -type f -name '*.log'
locate ssh_config
which python3
whereis bash

• grepは、ファイルの中身や標準入力からパターンに一致する行を探します。
• findは、現在のファイルシステムをたどり、名前、種類、サイズ、時刻、所有者などの条件で探します。
• locateはデータベースを使って高速にパス名を検索しますが、データベースが古い可能性があります。
• whichはPATHから実行されるコマンドを探し、whereisはバイナリ、ソース、manページなどの候補を探します。

12. テキスト処理

cut -d: -f1 /etc/passwd
sort names.txt | uniq -c
tr 'a-z' 'A-Z' < input.txt

13. 圧縮・アーカイブ

tarの基本は、作成がc、展開がx、一覧がt、ファイル指定がfです。gzipはz、bzip2はj、xzはJを組み合わせます。

14. プロセス管理

• psはある時点のプロセス一覧、topは継続的な状態表示です。
• killはPIDへシグナルを送り、killallは名前で対象を選びます。
• まず通常終了を求めるSIGTERMを使い、必要な場合に限ってSIGKILLを検討します。
• jobs、bg、fgは、現在のシェルが管理するジョブを操作します。
• niceは起動時、reniceは実行中のプロセスのnice値を変更します。

15・16. ディスクとネットワーク

第3章 シェル

シェルの問題では、コマンドそのものだけでなく、シェルが実行前に何を展開し、どこへ入出力を接続するかを考えます。

17. bashの基本

EDITOR=vim
export EDITOR
alias ll='ls -alF'
echo "$PATH"
history

18. リダイレクトとパイプ

command > output.txt 2> error.txt
command > all.txt 2>&1
journalctl -u ssh.service | grep -i error | tee errors.txt

2>&1は、標準エラー出力を、その時点で標準出力が接続されている先へ複製します。リダイレクトは左から右へ処理されるため、順序が重要です。

19. ワイルドカードと正規表現

• *は任意個の文字、?は任意の1文字、[]は候補の1文字を表します。
• 基本正規表現では、^が行頭、$が行末、.が任意の1文字、*が直前要素の0回以上です。
• 正規表現をシェルに解釈させないため、grepのパターンは単一引用符で囲む習慣が役立ちます。

第4章 LPIC頻出知識

第4章では、複数の分野にまたがって繰り返し出てくる知識を、改めてまとめました。

20. パーミッション総復習

chmod 640 report.txt
chown alice:staff report.txt
umask 027

• 数値表記はrが4、wが2、xが1です。
• 通常ファイルは基準0666、ディレクトリは基準0777からumaskを無効化して考えます。
• SUIDは実行ファイルの所有者、SGIDは実行ファイルのグループ権限で実行させる働きがあります。
• ディレクトリのSGIDは、新規項目に親ディレクトリのグループを引き継がせる用途があります。
• Sticky Bitを設定した共有ディレクトリでは、通常、自分のファイルまたはディレクトリ所有者などだけが削除できます。

21. systemd総復習

systemctl status ssh.service
systemctl start ssh.service
systemctl enable ssh.service
systemctl is-active ssh.service
systemctl is-enabled ssh.service
journalctl -u ssh.service
journalctl -b

startは現在の起動、enableは次回以降の起動設定です。状態と自動起動設定は別なので、activeとenabledを混同しないようにします。

22. ネットワーク総復習

ip link
ip address
ip route
ip neigh
ping 192.0.2.1
dig example.com
ss -lntup

通信の切り分けでは、リンク、IPアドレス、経路、近隣解決、名前解決、待受、アプリケーションの順に確認すると整理しやすくなります。

23. ファイルシステム総復習

• ファイル名はディレクトリエントリ、メタデータはinodeが管理します。
• df -hはデータ領域、df -iはinode使用量を確認します。
• /etc/fstabは、デバイス、マウントポイント、種別、オプション、dump、fsck順序の六フィールドです。
• ハードリンクは同じinodeを参照し、シンボリックリンクは別のパス名を保持します。

重要用語の対比

似た言葉を単独で暗記するより、対にして違いを説明できるようにします。

目的から引くコマンド整理

問題文ではコマンド名ではなく、「確認したいこと」が書かれます。目的からコマンドを逆引きできるようにします。

確認の優先順位

1. 読み取り専用の確認コマンドを使う
2. 現在の状態と設定を比較する
3. ログから時刻とエラーを確認する
4. 変更内容と戻し方を考えてから操作する

覚え方と結び付け方

語呂合わせだけでなく、コマンド名の由来や処理の流れと結び付けると忘れにくくなります。

名前から覚える

流れで覚える

ファイルを探す
find → 対象ファイルそのもの
 grep → 中身の一致行

通信を確認する
ip link → ip address → ip route → ip neigh → ping → dig → ss

サービスを確認する
systemctl status → journalctl -u → 設定確認 → restart/reload

一文字の対を作る

• tar -cのcはcreate、tar -xのxはextract、tar -tのtはtable of contentsと結び付けます。
• grep -iは大文字小文字を無視、-vは一致を反転、-nは行番号です。
• headは頭、tailは末尾です。
• bgはbackground、fgはforegroundです。
• systemctl is-activeは現在、is-enabledは起動設定です。

権限は足し算で覚える

r = 4
w = 2
x = 1

7 = rwx
6 = rw-
5 = r-x
4 = r--

リンクは接続先で覚える

• ハードリンクはinodeへつながる。
• シンボリックリンクはパスへつながる。

試験で間違えやすいポイント

1. Linuxとディストリビューションを同じものとして扱う。
   Linuxはカーネルを指す場合があり、ディストリビューションはカーネルやツールなどをまとめたものです。
2. シェル変数へ代入しただけで子プロセスにも渡ると思う。
   環境として渡すには、通常exportが必要です。
3. startとenableを混同する。
   startは現在の起動、enableは起動時の設定です。
4. ファイル名がinodeに保存されていると思う。
   ファイル名とinode番号の対応はディレクトリエントリが持ちます。
5. dfとduが必ず同じ値になると思う。
   対象と集計方法が異なり、削除済みファイルをプロセスが開いている場合などに差が出ます。
6. 空き容量だけを確認してinode不足を見落とす。
   df -hに加えてdf -iを確認します。
7. ディレクトリのrwxを通常ファイルと同じ意味で覚える。
   ディレクトリのxは、名前をたどって中へアクセスする権限です。
8. umaskを単純な十進数の引き算として扱う。
   権限ビットを無効化するマスクとして考えます。
9. rootなら常にすべての操作が無条件で成功すると思う。
   読み取り専用マウント、能力制限、セキュリティ機構、壊れた状態など、別の制約があります。
10. killはプロセスを必ず強制終了するコマンドだと思う。
    killはシグナル送信です。既定は一般にSIGTERMで、SIGKILLとは異なります。
11. nice値が大きいほど優先度が高いと思う。
    一般にnice値が大きいほど、他の処理へ譲る度合いが大きくなります。
12. uniqがファイル全体の重複を自動的にまとめると思う。
    隣接行を比較するため、通常は先にsortします。
13. tar自体を圧縮方式だと思う。
    tarはアーカイブが基本で、gzip、bzip2、xzと組み合わせます。
14. >で追記できると思う。
    >は上書き、>>が追記です。
15. 標準出力と標準エラーを同じ経路だと思う。
    ファイル記述子1と2で別々に扱えます。
16. ワイルドカードと正規表現の*を同じ意味だと思う。
    ワイルドカードでは任意個の文字、正規表現では直前要素の0回以上です。
17. pingが通ればアプリケーションも必ず使えると思う。
    TCPポートの待受、ファイアウォール、サービス状態、認証などは別に確認します。
18. DNSが失敗するとIP通信も不可能だと思う。
    IPアドレスを直接指定した通信が可能な場合があります。
19. ハードリンクを元ファイルへのショートカットだと思う。
    複数の名前が同じinodeを対等に参照します。
20. シンボリックリンクを削除すると参照先も消えると思う。
    通常、リンク名だけが削除され、参照先は残ります。

問題を解くときの考え方

1. 主語を探す

問題が聞いている対象を特定します。ファイルの内容なのか、ファイル自体なのか、プロセスなのか、サービスなのかでコマンドが変わります。

2. 動詞をコマンドへ置き換える

3. オプションの作用を言葉にする

選択肢に似たオプションが並んでいる場合、丸暗記ではなく、「再帰する」「数値として並べる」「逆転する」「人間が読みやすい単位にする」など、作用を日本語に戻します。

4. 入力と出力を追う

cat access.log | grep '404' | cut -d' ' -f1 | sort | uniq -c | sort -nr

1. ログ全体を出力する
2. 404を含む行だけ残す
3. 1列目を取り出す
4. 同じ値を隣接させる
5. 件数を数える
6. 件数の多い順に並べる

5. 変更系コマンドでは影響範囲を見る

• rm -rは下位階層まで削除します。
• chmod -Rは配下へ再帰的に権限を変更します。
• mount -aはfstabの対象をまとめて処理します。
• systemctl restartはサービスを停止して再起動するため、一時的な停止が起こり得ます。

代表的な五つの切り分け

コマンドが見つからない

type commandname
command -v commandname
echo "$PATH"
find /usr /opt -type f -name 'commandname' 2>/dev/null

• 入力ミスや大文字小文字を確認します。
• シェルの組み込み、alias、関数、外部コマンドのどれかを確認します。
• 実行ファイルが存在するか、PATHへ含まれているか、実行権限があるかを分けます。
• 未導入なら、どのパッケージが提供するかをパッケージ管理ツールで調べます。

Permission deniedが出る

id
namei -l /path/to/file
ls -ld /path /path/to /path/to/file
getfacl /path/to/file

• 実行ユーザーのUID、所属グループを確認します。
• 対象ファイルだけでなく、親ディレクトリをたどるx権限も確認します。
• 通常のrwx以外にACL、読み取り専用マウント、セキュリティ機構などの可能性もあります。
• すぐにchmod 777へ逃げず、必要な主体へ必要な権限だけを与えます。

サービスが起動しない

systemctl status example.service
journalctl -u example.service -b
systemctl cat example.service
systemctl list-dependencies example.service

• 状態、終了コード、直近のログを確認します。
• 設定ファイルの構文、ポート重複、依存unit、実行ユーザーの権限を確認します。
• 設定だけを読み直せるサービスではreload、プロセスの再起動が必要ならrestartを使い分けます。

No space left on deviceが出る

df -h
df -i
du -xhd1 /var | sort -h
lsof +L1

• データ領域とinodeの両方を確認します。
• duでディレクトリごとの使用量を絞ります。
• dfとduが大きく異なる場合、削除済みファイルをプロセスが開いていないか確認します。
• 別ファイルシステムへ降りたくない場合は、du -xやfind -xdevを利用します。

ネットワークへ接続できない

ip link
ip address
ip route
ip neigh
ping GATEWAY
dig example.com
ss -lntup

• インターフェースがUPか、正しいIPアドレスがあるかを確認します。
• 宛先への経路とデフォルトルートを確認します。
• 同一リンク上の相手なら、近隣解決の状態を確認します。
• IPアドレスでは通信できるが名前では失敗するなら、DNSを切り分けます。
• 相手へ到達できても接続できないなら、ポート待受、サービス、ファイアウォールを確認します。

30秒チェック

1. ハードウェアやプロセスを管理するLinuxの中核は何でしょうか。
2. コマンドを解釈して実行するプログラムは何でしょうか。
3. systemd環境でサービスの現在の状態を確認するコマンドは何でしょうか。
4. systemctl startとsystemctl enableの違いは何でしょうか。
5. ファイル名とinode番号の対応を持つものは何でしょうか。
6. /etcと/varには、主に何が置かれるでしょうか。
7. パーミッションのr、w、xを数値にすると、それぞれいくつでしょうか。
8. 通常ファイルとディレクトリで、xの意味はどう違うでしょうか。
9. Debian系の低レベルと上位のパッケージ管理ツールは何でしょうか。
10. ファイルの内容を検索するコマンドと、ファイル自体を検索するコマンドは何でしょうか。
11. uniqの前にsortを置くことが多いのはなぜでしょうか。
12. tarの作成、展開、一覧表示を表す文字は何でしょうか。
13. プロセスへ通常終了を求める代表的なシグナルは何でしょうか。
14. dfとduは何を確認するでしょうか。
15. 標準出力と標準エラーのファイル記述子は何番でしょうか。
16. >と>>の違いは何でしょうか。
17. ワイルドカードと正規表現は、主に誰が解釈するでしょうか。
18. IPアドレスから同一リンク上のMACアドレスを調べる仕組みは何でしょうか。
19. ポートの待受状態を確認する代表的なコマンドは何でしょうか。
20. ハードリンクとシンボリックリンクは、それぞれ何へつながるでしょうか。

最終要約

• Linuxは、カーネルを中心に、シェル、GNUツール、パッケージ管理などを組み合わせて利用します。
• 起動は、ファームウェア、ブートローダー、カーネル、systemd、サービスという流れで整理します。
• FHSは、設定、変化するデータ、ユーザーデータなどを置く場所の役割を整理します。
• パーミッションは、誰に対して、どの操作を許可するかをrwxで表します。
• コマンドは、対象、入力、処理、出力を追うとパイプへつなげやすくなります。
• grepは中身、findはファイル自体を検索します。
• sort | uniq -cは、並べてから隣接する重複を数えます。
• psはある時点、topは継続表示です。
• dfはファイルシステム、duは指定パス以下の使用量です。
• startとenable、activeとenabledは別の状態です。
• リダイレクトは標準入力、標準出力、標準エラーの接続を変更します。
• ワイルドカードはファイル名、正規表現は文字列パターンを扱います。
• ネットワークは、リンク、アドレス、経路、近隣、名前解決、ポート、アプリケーションの順で切り分けます。
• ハードリンクはinodeへ、シンボリックリンクはパスへつながります。
• 迷ったときはmanページで、コマンドの概要、書式、オプション、終了ステータス、関連項目を確認します。

参考資料

• Linux Professional Institute：LPIC-1 Exam 101 and 102 Objectives
• Linux Professional Institute Learning：LPIC-1 Exam 101
• Linux Professional Institute Learning：LPIC-1 Exam 102
• GNU Bash Reference Manual
• GNU Bash Reference Manual：Redirections
• GNU Bash Reference Manual：Shell Expansions
• GNU Coreutils Manual
• Filesystem Hierarchy Standard 3.0
• inode(7) — Linux manual page
• chmod(1) — Linux manual page
• chown(1) — Linux manual page
• umask(2) — Linux manual page
• grep(1) — Linux manual page
• find(1) — Linux manual page
• sort(1) — Linux manual page
• uniq(1) — Linux manual page
• tar(1) — Linux manual page
• ps(1) — Linux manual page
• kill(1) — Linux manual page
• df(1) — Linux manual page
• du(1) — Linux manual page
• fstab(5) — Linux manual page
• systemctl(1) — Linux manual page
• journalctl — systemd manual
• ip(8) — Linux manual page
• ss(8) — Linux manual page
• RFC 1122：Requirements for Internet Hosts