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docs/ARCHITECTURE.md

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+# AIOS アーキテクチャ
+
+## 概要
+
+AIOSは、Rustで実装されたマイクロカーネルアーキテクチャを採用しています。最終的にClaude Codeを実行可能にするため、モジュラー設計を重視しています。
+
+## システム構成
+
+```
+┌─────────────────────────────────────────┐
+│           ユーザーランド                │
+│  ┌─────────────┐ ┌─────────────────────┐│
+│  │ Claude Code │ │   システムツール    ││
+│  │             │ │   (ls, cat, etc.)   ││
+│  └─────────────┘ └─────────────────────┘│
+├─────────────────────────────────────────┤
+│              システムコール              │
+├─────────────────────────────────────────┤
+│              カーネル空間                │
+│  ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────────┐│
+│  │ プロセス │ │ メモリ  │ │ ファイル    ││
+│  │ 管理     │ │ 管理    │ │ システム    ││
+│  └─────────┘ └─────────┘ └─────────────┘│
+│  ┌─────────────────────────────────────┐│
+│  │          ハードウェア抽象化         ││
+│  │   VGA・シリアル・キーボード・etc    ││
+│  └─────────────────────────────────────┘│
+├─────────────────────────────────────────┤
+│              ハードウェア                │
+│         CPU・メモリ・ストレージ          │
+└─────────────────────────────────────────┘
+```
+
+## 主要コンポーネント
+
+### 1. カーネルコア (`src/main.rs`)
+- システムの起動とメインループ
+- パニックハンドラー
+- テストフレームワーク統合
+
+### 2. VGAドライバー (`src/vga_buffer.rs`)
+- テキストモード画面制御
+- 色指定とフォーマット
+- スクロール機能
+
+### 3. シリアル通信 (`src/serial.rs`)
+- UART 16550制御
+- デバッグ出力
+- QEMU連携
+
+### 4. メモリ管理 (予定)
+- 仮想メモリ管理
+- ヒープアロケーター
+- ページテーブル管理
+
+### 5. ファイルシステム (予定)
+- VFS (Virtual File System)
+- 基本的なファイル操作
+- ディレクトリ構造
+
+### 6. プロセス管理 (予定)
+- タスクスケジューリング
+- プロセス作成・終了
+- IPC (Inter-Process Communication)
+
+## メモリレイアウト
+
+```
+仮想アドレス空間:
+0x0000_0000_0000_0000 - ユーザー空間開始
+0x0000_7fff_ffff_ffff - ユーザー空間終了
+0x8000_0000_0000_0000 - カーネル空間開始
+0xffff_ffff_ffff_ffff - カーネル空間終了
+
+物理メモリ:
+0x0000_0000 - 0x0009_ffff : 実モード互換領域
+0x0010_0000 - 0x7fff_ffff : 利用可能RAM
+0x8000_0000 - 0xffff_ffff : デバイスメモリ
+```
+
+## ブートプロセス
+
+1. **BIOS/UEFI** → ブートローダー読み込み
+2. **ブートローダー** → カーネルロード
+3. **カーネル初期化** → ハードウェア検出
+4. **ドライバー初期化** → VGA・シリアル・etc
+5. **メモリ管理開始** → ヒープ・ページング
+6. **ファイルシステム** → ルートマウント
+7. **プロセス管理** → initプロセス開始
+8. **ユーザーランド** → Claude Code実行
+
+## 設計原則
+
+### 1. 安全性
+- Rustの所有権システム活用
+- バッファオーバーフローの防止
+- 型安全性の保証
+
+### 2. パフォーマンス
+- ゼロコスト抽象化
+- コンパイル時最適化
+- 最小限のランタイムオーバーヘッド
+
+### 3. 拡張性
+- モジュラー設計
+- プラグアーキテクチャ
+- 標準インターフェース
+
+### 4. 移植性
+- ハードウェア抽象化レイヤー
+- 設定可能なターゲット
+- 条件付きコンパイル
+
+## 今後の拡張計画
+
+### フェーズ1: 基盤システム
+- [ ] 動的メモリ管理
+- [ ] 基本的なファイルシステム
+- [ ] シンプルなプロセス管理
+
+### フェーズ2: 高度な機能
+- [ ] ネットワークスタック
+- [ ] デバイスドライバーフレームワーク
+- [ ] システムコール拡張
+
+### フェーズ3: Claude Code統合
+- [ ] Node.js/Rustランタイム
+- [ ] パッケージマネージャー統合
+- [ ] 開発ツール群
+
+## 参考アーキテクチャ
+
+- **xv6**: 教育用Unix系OS
+- **Redox**: Rust製マイクロカーネルOS
+- **seL4**: 形式検証されたマイクロカーネル
+- **Plan 9**: 分散システム指向OS