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title: 【LPICの講師応援公開】LPIC101_原理原則と図解_7日間研修
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author: [Yukiko](https://docswell.com/user/yukiko_it)
site: [Docswell](https://www.docswell.com/)
thumbnail: https://bcdn.docswell.com/page/YJ6WLGYMJV.jpg?width=480
description: 【LPICの講師応援公開】LPIC101_原理原則と図解_7日間研修 by Yukiko
published: April 23, 26
canonical: https://docswell.com/s/yukiko_it/K6NGL7-2026-04-23-072856
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# Page. 1

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LPIC-101
原理原則×図解
文系出身エンジニアのための 7日間集中研修
面白きこともなき世を面白く
Yukiko


# Page. 2

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7本の柱 — 研修全体像
MAP
Day1
起動の原理
電源 → Linux
Day6
Day2
仮想化・ライブラリ原理
パッケージ管理の原理
共有 → 分離
依存 → 一貫性
Linux
起動され、動き続けるOS
Day5
Day3
シェル・ストリーム原理
ファイルシステム原理
入出力 → 合成
iノード → FHS
Day4
権限・プロセス原理
分離 → 安全
Day 7
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
◆
7本の柱を束ねる — 総まとめ
2


# Page. 3

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この教材の約束 — 丸暗記ではなく「なぜ」から
INTRO
01
02
03
原理から入る
図で捉える
現場で応用する
コマンド表ではなく、なぜその仕組み
が必要になったのかという設計の背景
から学びます。
Linuxの仕組みは層と関係でできていま
す。文字の羅列ではなく、図として理
解します。
試験のための知識ではなく、トラブル
が起きた時に戻れる拠り所としての原
理を身につけます。
一言で
覚えるのではなく、思い出せる状態にする。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
3


# Page. 4

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Day 1
起動の原理
電源ONから Login プロンプトまで、Linuxはどう立ち上がるのか
BIOS / UEFI ・ Boot Loader ・ Kernel ・ initramfs ・ init / systemd


# Page. 5

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起動は5段階で進む — うさうさラーメン店の開店準備
Day 1 / 起動
Linuxは「少ない情報から段階的に自分を組み立てる」構造になっている
原理
① 電源ON
② ブートローダ
③ カーネル
④ initramfs
⑤ init / systemd
ファームウェア
BIOS / UEFI
GRUB2 が
カーネルを選ぶ
vmlinuz が
メモリに展開
仮のルートを
一時的に使う
サービスを
順に起動
ラーメン店に例えると
ラーメン店に例えると
ラーメン店に例えると
ラーメン店に例えると
ラーメン店に例えると
店主が店に来る
鍵を開ける
どの麺にするか
メニューを選ぶ
スープの仕込み
を開始する
冷蔵庫の食材で
最初の一杯
一言で
従業員出勤
開店ベルを鳴らす
少ない情報から「次を読み込む」連鎖。どこで止まったかが切り分けの鍵。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
5


# Page. 6

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BIOS と UEFI — 最初にカーネルを見つける役目
Day 1 / 起動
ファームウェアは「OSがまだ無い段階で、OSを探して起動する」装置
原理
BIOS ( 旧世代 )
M
B
R
パーティション領域
( プライマリ 最大4 )
先頭
512B
UEFI ( 現代 )
G
P
T
ESP
/boot/efi
にマウント
( FAT32 )
◆ 最大 2.2 TB まで
◆ ZB 級の大容量に対応
◆ プライマリ4個まで
◆ ブート情報を MBR に直書き
◆ パーティション 128 以上
◆ ブートローダは ESP 内のファイル
一言で
データ領域
最大 128 パーティション
UEFIはブートローダを「ファイル」として扱える。だから起動修復も ESP を見に行く。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
6


# Page. 7

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initramfs — 鶏と卵の問題を解く一時ファイルシステム
原理
Day 1 / 起動
ルートFSを読むドライバが、そのルートFSの中にあるという矛盾を解消するための仕掛け
問題
解答
カーネルは最小構成で起動する。
メモリに最小の仮ルートを一時的に置く。
読みたい
ルートFS
(/ の中身)
カーネル
中にドライバが…
1
initramfs を展開
メモリ上が仮の /
2
必要なドライバを読む
ディスク・LVM・暗号化
3
本物のルートに切替
pivot_root / switch_root
読むにはドライバが要る / ドライバはルートFSの中にある
→ 読めないから読めない
一言で
起動失敗時に「initramfsの中だけ動く」状態なら、ドライバ読込の段階で止まったと推測できる。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
7


# Page. 8

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systemd — 「全部 Unit」で統一した思想
原理
Day 1 / 起動
サービスもマウントもタイマーも、すべて Unit という同じ粒度で扱う
旧来 : System V init
現代 : systemd ( Unit と Target )
sysinit.target
.service ( デーモン )
◆ ランレベル 0〜6 の数字
basic.target
◆ /etc/rc*.d の番号順
◆ シェルスクリプトで起動
multi-user.target
◆ 並列起動が苦手
◆ /etc/inittab で既定を決める
graphical.target
.socket
( ソケット )
.mount
( マウント )
.timer
( タイマー )
並列起動 + 依存解決
一言で
systemd は「どう起動するか」を依存グラフとして宣言する。既定の状態は default.target。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
8


# Page. 9

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Day 2
パッケージ管理の原理
ソフトウェアは独立していない。依存の森を一貫して管理する発想
依存グラフ ・ リポジトリ ・ 低レベルツール と 高レベルツール ・ GRUB と ブート管理


# Page. 10

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ソフトウェアは独立していない — 依存の連鎖
Day 2 / パッケージ
一つのパッケージは、多くの共有ライブラリと他パッケージに支えられて動く
原理
依 存 元 ( このアプリを使う )
アプリB
アプリC
アプリD
アプリA
依 存 先 ( このアプリが必要 )
libc
一言で
libssl
libxml2
libpng
zlib
libreadline
入れる・消すの操作には必ず「ついてくる誰か」がいる。だからマネージャーが要る。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
10


# Page. 11

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パッケージマネージャの3つの責務
原理
01
Day 2 / パッケージ
「入れる」「消す」だけではない。依存解決・一貫性維持・来歴記録の3本立て
依存解決
02
03
一貫性維持
来歴記録
✓
必要なライブラリやツールを自動的に洗
い出し、正しい順序で取ってくる。
システム全体のバージョンを整合させる
。壊れた状態を検出し修復する。
何を・いつ・どのバージョンで入れたか
を台帳に残す。再現とロールバックの土
台。
Dependency Resolution
Integrity
Bookkeeping
一言で
マネージャーが居るから「安全に入れて、安全に消せる」。全部手作業では壊れる。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
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# Page. 12

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リポジトリ方式 — みんなで同じ倉庫を見る
Day 2 / パッケージ
各マシンが個別にサイトを探すのではなく、信頼できる公式倉庫を共有で参照する
原理
Repository
パッケージ群 + 署名
+ インデックス (Packages.gz /
repodata)
インデックスが効く理由
◆ 事前にパッケージ名と依存を一覧
◆ 署名によって改ざん検知
◆ 差分更新でネット負荷軽減
マシン A
マシン B
マシン C
sources.list / *.repo
同じ倉庫を参照
同じバージョンで揃う
一言で
「どこを見るか」を先に合意する。リポジトリ設定がズレると世界がズレる。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
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# Page. 13

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低レベル と 高レベル — ツールを2層に分けた設計
原理
Day 2 / パッケージ
単品操作と依存込み操作を分離することで、両方の責務を壊さない
利 用 者 ( あなた )
高 レ ベ ル ( 依存解決 + リポジトリと通信 )
apt / apt-get
( Debian系 )
yum / dnf ( Red Hat系 )
低 レ ベ ル ( 1個のパッケージだけを直接操作 )
dpkg ( *.deb を直接入れる )
一言で
rpm
( *.rpm を直接入れる )
「依存は追わない単品操作」と「依存ごと面倒を見る上位」を分けるから、両立できる。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
13


# Page. 14

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/G75M1VGD74.jpg)

Day 3
ファイルシステムの原理
ファイルは名前ではない — iノードという本体と、名前の付箋でできている
iノード ・ リンク ・ 仮想ファイルシステム ・ MBR/GPT ・ FHS ・ LVM


# Page. 15

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/9J2913DMER.jpg)

ファイル ≠ 名前 — iノードという本体と 名前の付箋
原理
Day 3 / FS
ファイルの実体は iノードに記された属性+データブロック。名前は付け替え可能な付箋
ディレクトリの中身 ( 名前 → iノード番号 )
report.txt
→
inode
4218
inode テーブル ( ファイルの属性本体 )
inode
4218
2
所有者 / 権限 / mtime / リンク数 = 2 / データブロック位置
leaflet.txt
backup.txt
→
→
inode
nlink
4218
inode
inode
9701
9701
1
所有者 / 権限 / mtime / リンク数 = 1 / データブロック位置
nlink
image.png
→
inode
5503
inode
5503
1
所有者 / 権限 / mtime / リンク数 = 1 / データブロック位置
nlink
一言で
名前を消してもリンク数が残っていれば、実体は消えない。それが rm の正体。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
15


# Page. 16

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/DEY4Z12PJM.jpg)

ハードリンク vs シンボリックリンク
原理
Day 3 / FS
同じ実体に別名を付けるか、別名を指し示す道しるべを置くか
ハードリンク ( 同じ iノードを指す別名 )
シンボリックリンク ( 別ファイルを指し示す道標 )
a.txt
パスを保持
inode
4218
nlink=2
link.txt
(symlink)
b.txt
inode 9701
◎ 同一FS内だけ
◎ 別ファイルシステム・異種対象OK
◎ ディレクトリには付けられない
◎ 片方を消しても実体は残る
◎ ディレクトリにも付けられる
◎ 指し先が消えると壊れる(dangling)
一言で
real.txt
「本体が複数か、道標が一つか」。バックアップ戦略や権限設計の発想が変わる。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
16


# Page. 17

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/VJNY328M78.jpg)

/proc は仮想 — カーネルと話すための窓
原理
Day 3 / FS
ディスクには存在しない。開くと、その瞬間のカーネル状態を読み出して返している
ユーザ空間
カーネル空間
CPU 情報
あなたのコマンド
( cat / ps / top など )
要求
メモリ使用量
マウント状態
/proc/cpuinfo
/proc/meminfo
/proc/mounts
/proc/modules
ロード済みモジュール
応答
open / read で触る瞬間にだけ生成される
一言で
プロセスツリー
ディスクに実体はない
/proc を開く行為 = カーネルに現在地を尋ねる行為。だから情報はいつも最新。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
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# Page. 18

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/YE9P91KWJ3.jpg)

MBR と GPT — 32bit世代からの卒業
原理
Day 3 / FS
パーティション情報をどこに・どう書くか。設計年代の違いが容量・個数の制限に直結
MBR
GPT
1983年 ( 40年超の古株 )
2000年代 ( UEFI とセット )
最大ディスク
2.2 TB
ZB 級 ( 事実上無制限 )
プライマリ数
最大 4 個
既定 128 個
ディスク先頭 512 バイト
先頭+末尾に二重化
ブート情報
MBR 内に直書き
ESP (FAT32) のファイル
壊れた時
即死に近い
予備があり復旧容易
設計年代
場所
一言で
大容量ディスクで MBR を使わない理由はここ。GPT と UEFI はセットで捉える。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
18


# Page. 19

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/GE8D94RRED.jpg)

FHS — ディレクトリは「用途」で分ける
原理
Day 3 / FS
どこに何を置くかが決まっているから、他人のマシンでも迷わず動ける
/
一言で
/bin
起動や基本操作に必要なコマンド
/var
可変 ( ログ・メール・キャッシュ )
/sbin
管理者用のシステム管理コマンド
/usr
ユーザプログラム本体 ( 読取中心 )
/boot
カーネル本体と initramfs
/usr/local
/etc
システム全体の設定ファイル
/proc
仮想 — カーネル状態
/home
一般ユーザのホームディレクトリ
/tmp
一時ファイル ( 再起動で消える )
手元で作ったものを入れる場所
「何を」より「なぜそこか」を覚える。自作バイナリは /usr/local/bin が定位置。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
19


# Page. 20

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/LELMW6K27R.jpg)

Day 4
権限とプロセスの原理
壊さないために「分離する」— 所有者・グループ・プロセスの線引き
3層権限 ・ SetUID ・ umask ・ シグナル ・ ジョブ制御


# Page. 21

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/4JMY9529JW.jpg)

3層権限モデル — 所有者・グループ・その他
原理
Day 4 / 権限
権限は「誰が」×「何を」の2軸マトリクス。3×3で必要十分
読 r
書 w
実行 x
読み解き例
rwxr-x--所有者 (u)
4
2
1
所有者 : 読/書/実行 ( 4+2+1=7 )
グループ (g)
4
2
1
グループ : 読/実行 ( 4+0+1=5 )
その他 : 一切なし ( 0 )
= 750
その他 (o)
一言で
4
2
1
「rwxで考えない。数字の足し算で考える」。これだけで頭の疲れが激減する。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
21


# Page. 22

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/PJR9G3M979.jpg)

SetUID — 実行した瞬間だけ所有者の権限を借りる
原理
一言で
Day 4 / 権限
通常ユーザが「一部の特権操作」だけを安全に行うための、限定された橋渡し
実行前
実行中
終了後
UID: 1000 (you)
UID: 1000 (you)
UID: 1000 (you)
EUID: 0 (root) ← 実効
UID: 1000 (you)
UID: 1000 (you)
あなたは一般ユーザ。
自分のファイルしか書けない。
SetUIDビットが立っている実行ファイル
を動かすと、
その一瞬だけ所有者 ( 例: root ) の権限で
動作する。
プロセスが終われば権限も元通り。
あなたは一般ユーザに戻る。
passwd が一般ユーザでも動く理由はこれ。必要最小限の時間だけ権限を借りる仕組み。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
22


# Page. 23

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/PEXQX4V3JX.jpg)

umask — 引き算で既定権限を決める
原理
Day 4 / 権限
ファイル作成時の権限は「あげる」で決めない。最大値から「削る分」を指定する
666
ファイル既定最大値
-
022
=
umask ( 削る分 )
644
rw- r-- r-実際に付与される権限
押さえどころ
◆ ディレクトリの既定最大値は 777 ( 実行権が初めから付く )
◆ 引き算なので umask 027 は「グループは書込不可、その他は全部不可」を意味する
◆ セキュリティ設計は「最小限だけ許す」 = umask を 大きくする 方向に寄せる
一言で
「書ける所を増やす」のではなく「書けないよう削る」。引き算の世界。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
23


# Page. 24

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/3EK9WZQNED.jpg)

シグナル — プロセスに送る短い合図
原理
プロセスは電話ではなくベルで起こされる。番号ごとに意味が決まっている
主なシグナル
キー入力 Ctrl+C / Ctrl+Z
kill コマンド kill / pkill
カーネル 異常時 / タイマー
一言で
Day 4 / 権限
プロセス
2
SIGINT 割り込み ( Ctrl+C )
15
SIGTERM 穏やかに終了を依頼
9
SIGKILL 強制終了 ( 無視不可 )
19
SIGSTOP 一時停止 ( Ctrl+Z )
18
SIGCONT 再開
受信して
対応する
Ctrl+C = SIGINT、Ctrl+Z = SIGSTOP。キーは合図の入口。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
24


# Page. 25

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/L73W1DPZ75.jpg)

Day 5
シェル・ストリームの原理
Unix哲学 — 小さな道具を入出力で繋いで大仕事を組み立てる
標準入出力 ・ リダイレクト ・ パイプ ・ PATH ・ Unix哲学


# Page. 26

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/87DKXPL4JG.jpg)

標準入出力 — すべてのコマンドに3つの窓がある
原理
Day 5 / シェル
コマンドは入口1つ・出口2つ ( 正常と異常 ) で世界と繋がる。この3つが合成の鍵
FD 1 stdout
標準出力 ( 画面既定 )
コマンド
FD 0 stdin
標準入力 ( キーボード既定 )
FD 2 stderr
標準エラー ( 画面既定 )
一言で
> file
>> file
2> file
3つの窓を意識すれば、リダイレクトの記号「>」「2>」「2>&1」は怖くない。
stdout を上書き保存
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
stdout を追記
stderr をファイルへ
2>&1
stderr を stdout に合流
26


# Page. 27

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/VJPKPN2VE8.jpg)

パイプ — Unix哲学の結晶
原理
Day 5 / シェル
一つを良くするコマンドを縦に並べ、出力を次の入力に直結する。これが合成の基本
ps aux
grep nginx
|
全プロセス一覧
wc -l
|
nginx 行だけ抽出
行数を数える
前の stdout → 次の stdin に自動接続される
U n i x 哲 学 ( 受け継がれた4つの信条 )
1
一言で
一つのことをうまくやる
2
プログラム同士は協調する
3
早く試作し早く直す
4
汎用データ ( テキスト ) で繋
ぐ
grep, awk, sort, wc … 小粒の道具を「|」で数珠繋ぎにすれば大抵の仕事は片付く。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
27


# Page. 28

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/2EVV2KDREQ.jpg)

PATH — シェルはディレクトリを順に歩いて探す
Day 5 / シェル
コマンド名は「名前だけ」。PATHに並んだ順にディレクトリを見て、最初に見つけた実体を実行する
原理
$PATH =
/usr/local/sbin : /usr/local/bin : /usr/sbin : /usr/bin : /sbin : /bin
/usr/local/sbin
/usr/local/bin
/usr/sbin
×
×
×
無し
無し
無し
/usr/bin
ここで発見
/sbin
/bin
?
?
未探索
未探索
先頭から順に探索
一言で
「コマンドが見つかりません」は PATH を疑う。which / type で実体の場所を確かめる。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
28


# Page. 29

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/57GLRQY6EL.jpg)

Day 6
仮想化・ライブラリの原理
「共有する」と「分離する」— 同じ土台を使いながら互いを邪魔しない技法
共有ライブラリ ・ 動的リンク ・ VM ・ コンテナ ・ LVM


# Page. 30

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/4EQYVKM2JP.jpg)

共有ライブラリ — 各アプリが持たず、OSが持つ
原理
Day 6 / 共有・分離
同じ処理を全アプリに同梱すると太る。OSに置いた一つを皆で参照する
静 的 リ ン ク ( 全部入り )
動 的 リ ン ク ( 共有 )
App1
App2
App3
libc 内包
libc 内包
libc 内包
App1
大きくなる / libc 更新時は全アプリ再ビルド
App2
App3
libc ( 1つ )
ldd という道具
実行ファイルに対して走らせると、そのバイナリが必要とする共有ライブラリの一覧と、
実際にどこのライブラリを使う予定かが分かる。動かない時は「共有ライブラリが見つからない」を疑う。
一言で
動的リンクがあるからOSは小さく保てる。壊れる時は大抵ライブラリの依存ズレ。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
30


# Page. 31

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/KJ4WMPVP71.jpg)

仮想マシン と コンテナ — どこまで分離するか
原理
ハードを騙して別OSを丸ごと動かすか、カーネルを共有して軽く分離するか
仮想マシン ( VM )
コ ン テ ナ ( Container )
OS ごと分離 / 重いが別 OS が動く
カーネル共有 / 軽量で秒起動
アプリ1
アプリ2
ゲストOS1
ゲストOS2
アプリ 1
アプリ 2
アプリ 3
Container
Container
Container
ハイパーバイザ
一言で
Day 6 / 共有・分離
コンテナランタイム
ホストOS
ホストOS + カーネル
ハードウェア
ハードウェア
VM は「別世界」、コンテナは「同じ台所の別シェフ」。用途で選ぶ。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
31


# Page. 32

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/LE1Y893X7G.jpg)

LVM — 物理ディスクと論理領域を切り離す
原理
直接ディスクを切らず、抽象化された層を置くことで 後からの拡張・縮小を可能にする
LV lv_root
LV lv_home
LV lv_var
( 論理 40% )
( 論理 35% )
( 論理 25% )
VG ( ボリュームグループ )
PV ( 物理ボリューム ) /dev/sda
一言で
Day 6 / 共有・分離
myvg
PV ( 物理ボリューム ) /dev/sdb
PV ( 物理ボリューム ) /dev/sdc
「後から足せる、後から分け直せる」。この柔軟性が LVM の存在意義。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
32


# Page. 33

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/GEWGZQPKJ2.jpg)

7本の柱 — 原理原則まとめ
Day 7 / まとめ
コマンドは忘れる。原理だけは残る。困った時に戻れる7つの拠り所
原理
Day 1
Day 2
Day 3
Day 4
段階起動
依存と一貫性
iノードと名前
最小権限
少ない情報から次を読む連鎖
パッケージは一人では立たない
実体と名前は別のもの
必要な分だけ、必要な時だけ許す
Day 5
Day 6
Day 7
入出力の合成
共有と分離
思い出せる状態
道具を繋ぐ | 組み立てる
同じ土台で互いを邪魔しない
暗記ではなく、原理から辿り着く
一言で
原理を持って問題に当たる。それが資格の先にある本当の力。
LPIC-101 原理原則編 / ALJ Education Plus
33


# Page. 34

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/47ZL1WKNJ3.jpg)

面白きこともなき世を面白く
原理を知ると、Linux はもっと面白くなる。
LPIC-101 合格 は スタート ラ イ ン。
Yukiko