『くろこちゃん、やっといて』で始まったLinuxカーネル開発～ところでカーネルって何ですか

1　最初の1パケット

192.168.77.1 に ping を送信しています 32 バイトのデータ:

要求がタイムアウトしました。
192.168.77.1 からの応答: バイト数 =32 時間 =2ms TTL=64
192.168.77.1 からの応答: バイト数 =32 時間 =1ms TTL=64

だあぁーーーー！ きたーーーーーー！！

はじめて作ったLinuxカーネルドライバから、ついにパケットが通った。私はプログラマではない。コードは書かないし、ソースコードもほとんど読めない。それなのに今回は、AIと一緒に、市販の5Gホームルータの奥深くに入り込み、Windowsから使えるUSBネットワークアダプタを作るところまで来てしまった。

これは「AIにプログラミングを教えてもらった」という話ではない。中身の分からない機械を前に、人間とAIで試して、失敗して、その結果から少しずつ仕組みを探っていった話である。**「分からないからできない」は、AIと実機があればどこまで崩せるのか。**今回は、その記録だ。

2　ただのホームルータだと思った

きっかけは、中古で買ったSoftBank Air ターミナル6だった。普通に見れば5Gホームルータだけれど、中身が妙に面白い。Linuxが動き、Wi-Fi 7や5Gモデム、Ethernet、USB、GPIOなど、いろいろな部品を持っている。箱の中には、かなり立派なLinuxコンピュータが眠っている。

これまでEasyMeshや6GHz、MLOなどを調べて遊んできた。その途中で、USBケーブルでWindowsパソコンにつなぐと、ネットワーク機器として使えることが分かった。ただし速度は1Gbpsあたりで頭打ちになる。せっかく5G回線を扱える機械なのだから、2.5Gbpsくらい欲しい。

そこで考えた。**「USB NICのドライバ、自分で作ったら速くできない？」**もちろん、その時点で私はLinuxのカーネルドライバが何なのかも、かなり怪しかった。今でも怪しい。ざっくり言えば、普通のアプリよりずっと奥、OSの中心近くで機械を動かしている部品らしい。

そんなものを自分で書けるとは思っていない。でも今はAIがいる。だったら、分からないまま始めてみてもいい。

3　現場担当は、くろこちゃん

現場担当は、我が家の常駐AI「くろこちゃん」にやってもらう。私が「USB NICを作りたい。やっといて」と言う。「承知しました」と返事をして、SSH経由で実際のLinux機へ仕事をしに行く。

くろこちゃんはコードを作り、機械の中身を調べ、必要なモジュールを組み立て、実機へ送り、結果のログを読む。私はコードの細部を見るのではなく、「何をしたいか」「次に何を確かめるか」「これは危ないからやらない」といった目的と方向を決める。

ここで面白いことに気づいた。今回、くろこちゃんが探している答えは、ネットのどこかに書いてあるとは限らない。そもそも、この機械のこの使い方について、答えそのものがほとんど存在しない。だから仮説を作り、実機で試し、その結果を次の材料にする。

そして、この仕事にはもう一人いる。実機だ。くろこちゃんがどれだけ「これで動くはず」と考えても、実機が落ちれば不正解。人間が目的を決め、くろこちゃんが調べて作り、**実機が採点する。**今回やっていたのは、この三者の往復だった。

4　「また落ちた」が手掛かりになる

もちろん簡単には動かない。最初は、すでに入っている純正ドライバと名前がぶつかった。それを直すとWindowsからUSB機器として見えるようになった。でも通信を始めると、今度はLinuxごと落ちた。

ところが、失敗するたびに少し情報が増える。どこで落ちたのかという記録をくろこちゃんが調べると、「機械の内部をこう想像していたけれど、どうも違うらしい」と分かる。設計図がないので、試した結果から内部の仕組みを逆向きに推理していく。

後から知ったのだけれど、完成したものを観察して元の仕組みを探ることを、リバースエンジニアリングというらしい。私はそんな大層なことをしている感覚はなく、「また落ちた」「ログ見て」「じゃあ直してもう一回」という感じである。

途中、Windowsには「3.8Gbps」と表示されたこともあった。やった、速い！と思ったら、通信した瞬間に落ちた。そんなことを繰り返し、ようやく冒頭のpingまでたどり着いた。

最初の1発はタイムアウト。次が2ms。その次が1ms。たった32バイトのパケットなのに、このときの「1ms」は巨大だった。

5　勝った。そして350Mbps

通信できたので、次は速度を測る。結果は約350Mbpsだった。

最初の感想は「悪くない」である。目標は2.5Gbpsなので、もちろんまだ足りない。でも、中身のよく分からない市販ルータに、自分たちで作った初めてのカーネルドライバを入れ、それがWindowsとの間で350Mbpsを安定して流している。これはこれで、大したものだと思う。

しかも純正ドライバなら、同じ機械、同じWindowsで1.0〜1.4Gbps程度まで出ることは確認済みだ。つまり、ハードウェアの限界ではない。どこかに、自作版だけを遅くしている理由がある。

CPUなのか。USBへのデータの渡し方なのか。一度に運ぶデータ量なのか。答えはまだ分からない。でも、純正ドライバという「1Gbpsを超える実例」がすぐ隣にある。

ここから、また調べればいい。

6　AIと一緒なら、分からないまま始められる

少し前まで、私にとってAIは「知りたいことを聞く相手」だった。その次に「一緒に考える相手」になった。そして最近はとうとう、SSHの向こう側にある実機へ仕事をしに行くようになった。

知識の外部化。思考の外部化。その先にある、作業の外部化。

今回、私もくろこちゃんも最初から答えを知らなかった。だから調べ、試し、実機に間違いを教えてもらい、また試した。それだけで、プログラマではない私がLinuxカーネルの世界まで来てしまった。

AIが答えを知っていたからではない。**答えがなくても、調べながら先へ進めるようになった。**私にとって、AIでいちばん変わったのはそこかもしれない。

現在、自作USB NICは約350Mbps。まずは1.5Gbps、その次は2.5Gbpsを狙う。

さて。

次の敵は350Mbpsである。

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