- 開講元
- 数理・計算科学系
- 担当教員名
- 坂本 龍一
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 月7-8(W323) 木7-8(W323)
- クラス
- -
- 科目コード
- MCS.T314
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2022年度
- 開講クォーター
- 4Q
- シラバス更新日
- 2022年10月7日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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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(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
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 | OSの起動 | OSの起動プロセスを理解する。 |
| 第4回 | 入出力処理 | ビジーウェイトと割り込みによる入出力を理解する。 |
| 第5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6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7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8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9回 | 並行処理とスケジューリング (2)：スケジューリング | |
| 第10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11回 | 並行性制御 (2)：ソフトウェア・ハードウェア・言語機構 | |
| 第12回 | メモリ管理 (1)：ページング | ページングを理解する。 |
| 第13回 | メモリ管理 (2)：仮想記憶 | |
| 第14回 | 仮想化 |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する 予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
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。
