2016年度 オペレーティングシステム   Operating Systems

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開講元
情報工学科
担当教員名
渡部 卓雄 
授業形態
講義     
曜日・時限(講義室)
金5-6(W611)  
クラス
-
科目コード
ZUS.P301
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
3-4Q
シラバス更新日
2016年1月11日
講義資料更新日
2016年1月27日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

オペレーティングシステムの役割,オペレーティングシステムカーネルで用いられるアルゴリズムおよびその実現手法を理解する.

到達目標

オペレーティングシステムの中心概念であるカーネルの役割とそこで用いられるアルゴリズムを学ぶ.具体的には,割り込みによるカーネルの実現手法,プロセス管理,同期と排他制御,メモリ管理,ファイルシステム,I/Oシステムなどについて学ぶ,また,Unixを簡素化した教育用オペレーティングシステムxv6を教材として,これらの諸機構がどのように実現されるかについて理解する.

キーワード

OSカーネル, システムコール, プロセス, スケジューリング, 同期, 相互排除アルゴリズム, メモリ管理, 仮想記憶, ファイルシステム, 保護機構, セキュリティ機構

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

座学およびプログラミング演習

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 オペレーティングシステムの役割と機能  
第2回 Unixオペレーティングシステムの概要とxv6
第3回 システムコールと割り込み
第4回 プロセスとスレッド(1): 基本概念,マルチプロセスとスケジューリング
第5回 プロセスとスレッド(2): 同期と排他制御アルゴリズム
第6回 プロセスとスレッド(3): 同期と排他制御機構の実現方式
第7回 メモリ管理(1):メモリ管理の目的と基本概念
第8回 メモリ管理(2): 仮想記憶システムの概要とアルゴリズム
第9回 メモリ管理(3): 仮想記憶システムの実現方式
第10回 ファイルシステム(1): 概要とファイル管理アルゴリズム
第11回 ファイルシステム(2): ファイルシステムの実現方式
第12回 ファイルシステム(3): 応用(データベースと情報検索等)
第13回 I/Oシステムとその実現方式
第14回 ネットワークシステム
第15回 保護機構とセキュリティ,システム設計と管理技術

教科書

特になし (資料はOCW-iで配布する)

参考書、講義資料等

"Xv6: a simple, Unix-like teaching operating system", Russ Cox, Frans Kaashoek and Robert Morris, 2014. (xv6付属ドキュメント)

成績評価の基準及び方法

プログラミング課題(4回): 60%
期末試験: 40%

関連する科目

  • ZUS.S201 : プログラミング第一
  • ZUS.S203 : 情報実験第一
  • ZUS.S301 : プログラミング第三
  • ZUS.P302 : 計算機アーキテクチャ第一
  • CSC.T262 : アセンブリ言語

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修者は関連科目を履修しているか,同等の知識があること.
履修者はUnix系OSの基本的なコマンドライン操作に慣れていることが望ましい.

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