2018年度 オペレーティングシステム   Operating Systems

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開講元
数理・計算科学系
担当教員名
首藤 一幸  遠藤 敏夫 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火5-6(W834)  金5-6(W834)  
クラス
-
科目コード
MCS.T314
単位数
2
開講年度
2018年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2018年3月20日
講義資料更新日
-
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(OS)は、計算機ハードウェアの抽象化、資源管理を行う基盤的なソフトウェアである。本講義では、OSの基本概念と基本機能を解説する。また、演習を通じて理解を深める。

到達目標

 以下の基本概念と基本機能を理解、習得する。特に、OSが、アプリケーションソフトウェアとハードウェアをどのように接続しているかを理解することで、ハードウェアを効率的に活用できるようになる。
・OSの起動
・入出力
・ファイルシステム
・プロセス管理:プログラムの読み込みと実行
・プロセス管理:並行処理、スケジューリング
・並行性制御 (同期)
・メモリ管理
・仮想化
・ネットワーキング
・セキュリティ

キーワード

オペレーティングシステム、ハードウェアの抽象化、資源管理

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

 講義時間には、講義および課題の解説を行う。

 講義1,2回あたり1つの課題を宿題として出題する。

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
第2回 C言語の基礎
第3回 コンパイラとOSによるメモリ管理 CPUやコンパイラによるメモリの使い方を理解する。
第4回 起動プロセス OSの起動プロセスを理解する。
第5回 入出力 ビジーウェイトと割り込みによる入出力を理解する。
第6回 ファイルシステム ファイルシステムの構成方法:linked allocationとindexed allocationを理解する。
第7回 プログラムの読み込みと実行:コンパイル・リンク・ロード
第8回 プログラムの読み込みと実行:システムコール プログラムの読み込みと実行、システムコールを理解する。
第9回 並行処理とスケジューリング (1):スレッドとコンテクストスイッチ スレッドの切り替え(コンテクストスイッチ)を理解する。
第10回 並行処理とスケジューリング (2):スケジューリング
第11回 並行性制御 (1):悲観的・楽観的手法 競争状態と対処を理解する。
第12回 並行性制御 (2):ソフトウェア・ハードウェア・言語機構
第13回 メモリ管理 (1):ページング ページングを理解する。
第14回 メモリ管理 (2):仮想記憶
第15回 仮想化

教科書

特になし

参考書、講義資料等

次の参考図書の主要部分を講義する。Silberschatz and Galvin: Operating System Concepts, 9th ed., John Wiley & Sons, 2012.
また講義中に適宜参考資料を指示する。

成績評価の基準及び方法

オペレーティングシステムの基本機能についての理解度を評価する。課題で成績を決定する。

関連する科目

  • MCS.T233 : 計算機システム

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし。

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