オペレーティングシステム論

科目基礎情報

学校 函館工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 オペレーティングシステム論
科目番号 0012 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生産システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 配布プリント/(参考書)[試して理解]Linuxのしくみ ―実験と図解で学ぶOS、仮想マシン、コンテナの基礎知識【増補改訂版】(武内覚・技術評論社)
担当教員 小山 慎哉

到達目標

OS の種類,特徴,機能,構成を修得し,応用する。
OS でのセキュリティ制御方法の種類と特徴を理解する。
OSにおける障害管理について理解する。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1OSの機能と構成について理解し、プログラムや機器開発に応用できる。OSの機能と構成について理解し、どのような役割を持っているのかを説明できる。OSの機能と構成について理解できず、OSの役割を説明できない。
評価項目2OSにおけるセキュリティ制御機能を理解し、セキュリティカーネルの設計に関する説明ができる。OSにおけるセキュリティ制御機能について説明できる。OSにおけるセキュリティ制御機能について説明できない。
評価項目3障害発生から対策完了までの一連の工程を説明できる。OSにおける障害管理について説明できる。OSにおける障害管理について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達目標 B-2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
情報コース必修科目である「オペレーティングシステム」の発展内容として、OSにおける入出力管理、ネットワーク制御、セキュリティ制御、障害管理、仮想化技術について学ぶ。
授業の進め方・方法:
主に座学となる。関連する科目と結びつけた説明となるので、本科で学んだ内容などを復習しておくこと。
また、Amazon Web ServiceでLinuxサーバを立て、それを利用した演習を行うので、クラウドサーバに関する知識も調べておくこと。
関連科目:コンピュータアーキテクチャ、論理回路、コンピュータ工学、Webシステム、オペレーティングシステム、各種実験
注意点:
本科目は学修単位(2単位)の授業であるため、履修時間は授業時間30時間と授業時間以外の学修(予習・復習、課題・テスト等のための学修)を併せて90時間である。
自学自習の成果は課題及び定期試験によって評価する。課題は決められた期限までに提出すること。
「生産システム工学専攻」学習・教育到達目標の評価:
  中テスト試験(B-2)(40%),期末試験(B-2)(40%),課題(B-2)(20%)

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス OSの役割、カーネルについて説明できる
2週 プロセス プロセスの状態遷移について説明できる。またCPU割り付けスケジューリングアルゴリズムの種類と概要を説明できる。
3週 プロセス同期、プロセス間通信 プロセス同期と相互排除の仕組み、およびプロセス間通信の仕組みについて説明できる
4週 Linux演習(1) AWS EC2でのLinuxサーバ作成ができる
5週 Linux演習(2) ユーザモードとカーネルモードの動作の違い、スケジューリングの仕組みを演習を通じて理解できる
6週 メモリ管理 プロセスのメモリ領域管理の仕組みを説明できる
7週 仮想メモリ 仮想メモリの仕組みや、メモリスケジューリングアルゴリズムについて説明できる
8週 中テスト
4thQ
9週 入出力制御 入出力アーキテクチャ、入出力制御、DMAについて説明できる
10週 割込み制御 割込みアーキテクチャ、割り込み優先制御について説明できる
11週 ファイル管理 ファイル編成、ファイル操作、ファイル保護の仕組みについて説明できる
12週 ネットワーク制御 ソケット通信の仕組みについて説明できる
13週 セキュリティと信頼性 OSの信頼性・可用性を実現する機能について説明できる
14週 仮想化技術 ハードウェアを抽象化して仮想マシンを実現する仕組みについて説明できる
15週 仮想化演習 Dockerを使ったコンテナ型仮想化の仕組みを演習を通じて理解できる
16週 期末試験

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000