特権モードとは?とっけんもーど
特権モードとは、実行中のコードが使える命令とアクセスできる資源を、階層化した権限レベルで制限する仕組み。上位のレベルほど権限が強く、一般にブートファームウェアやハイパバイザ、OSカーネル、ユーザアプリケーションの順に弱くなる。下位から上位の資源に触れるには、例外やシステムコールという決められた入口を通す。
最終更新:2026-10-06
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すべてのコードが全命令と全資源を使えると、アプリケーション1つの誤りが機器全体を止める。CPU側に権限レベルを持たせ、危険な命令(割込み禁止、MMU設定、I/Oレジスタ操作など)を上位でしか実行できなくすることで、被害の及ぶ範囲をコードの単位で区切れるようにした。近年は鍵の保管のように、OSからも触れさせたくない領域を作る用途にも広がっている。
具体例
ArmのTrustZoneは通常世界とセキュア世界を分け、暗号鍵を扱うコードだけをセキュア側で走らせる。通常世界のOSが乗っ取られても鍵そのものには到達できない構成を、ハードウェアの仕切りとして作れる。
試験での引っ掛け
権限の強弱の順序を入れ替えた選択肢が定番。アプリケーションよりOSカーネル、カーネルより仮想化層やブートファームウェアが強い。「特権モードで動く=速い」わけでもなく、変わるのは実行できる命令と触れる資源の範囲だけである点も押さえる。
関連用語
出た過去問
出典:令和6年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問1(IPA)
各ソフトウェアモジュールからアクセスできるハードウェアリソースやメモリ領域の範囲を適切に制限するために、4段階の特権レベル(EL0〜3)をもつCPUがある。EL…
正解:EL0:ユーザーアプリケーション、EL1:OS(Linux kernelなど)、EL2:ハイパーバイザー、EL3:ファームウェア/セキュアモニタ
要点:権限は上位ほど広く、アプリ・OS・仮想化・ファームの順
特権レベルは、より広い権限をもち他のソフトウェアを管理する側ほど高い段階に置く。最も権限の狭いユーザーアプリケーションがEL0、それを管理するOSカーネルがEL1、複数のOSを載せるハイパーバイザーがEL2、そして起動やセキュア世界(通常OSから隔離された保護領域)の管理を担うファームウェア/セキュアモニタが最上位のEL3となる。この階層により、下位のモジュールが上位の資源へ勝手にアクセスすることを防げる。
出典・参考
高度試験 午前I(高度午前I 相当)のシラバスの2 コンピュータシステム > 1. オペレーティングシステム > (2) OS の機能と構成に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。