概要:
この科目（オペレーティング・システム）では、オペレーティングシステムの役割と仕組みについて学ぶ。
最初にオペレーティングシステムの役割やユーザから見たオペレーティングシステムの働きについて学ぶ。
次に、ファイル管理、入出力管理、プロセス管理、主記憶管理について順に学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書に沿って説明を進めるので、各単元ごとに内容を確認しながらキーワードを中心にノートにまとめていくこと。
理解しなければならないことが多くあるので、授業ごとに復習を行って地道に勉強を進めること。
4回の試験の平均点を80％、課題（レポート）の内容を20％として評価する。
注意点:
普段から興味をもって計算機システムに触れる機会を増やすこと。経験のないところには、一度に多くの知識は頭に入ってこないので注意すること。
この科目は学習単位Aの科目であり、授業90分ごとに授業内容のまとめ（90分目安）を作成すること。また、キーワードについて調査を行う（90分目安）こと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オペレーティングシステムの役割と基本的な機能について学ぶ。 |
オペレーティングシステムの役割とその基本的な機能について理解する。
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| 2週 |
オペレーティングシステムによる計算機資源の仮想化について学ぶ。 |
オペレーティングシステムによる仮想的な計算機環境の提供について理解する。
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| 3週 |
コンピュータの処理形態について学ぶ。 |
バッチ処理、対話処理、リアルタイム処理、分散処理などの概要について理解する。
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| 4週 |
コマンドの実行と入出力の切り替えなどについて学ぶ。 |
コマンドとその実行、リダイレクション、パイプなどについて理解する。
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| 5週 |
システムの利用開始と終了、GUIについて学ぶ。 |
ログイン、ログアウト、リジューム機能やGUIの概要について理解する。
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| 6週 |
日本語処理について学ぶ。 |
日本語処理に欠かせない文字コードや日本語入力の処理について理解する。
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| 7週 |
プログラムのコンパイルと実行について学ぶ。 |
プログラミング処理系、コンパイラの概要、リンキングとローディングなどについて理解する。
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| 8週 |
前期中間試験を実施する。 |
前期中間試験で50点以上とる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験の解答と解説を行う。 |
前期中間試験の結果から、必要な復習を行う。
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| 10週 |
プログラミング環境について学ぶ。 |
ライブラリ、システムコール、デバッガ等の開発ツールの概要について理解する。
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| 11週 |
ファイルの役割と構造、ユーザから見えるファイルシステムについて学ぶ。 |
ファイルの役割、構造、アクセス方法について理解し、階層的なディレクトリ構造をもつファイルシステムの概要について理解する。
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| 12週 |
補助記憶の構成と構造について学び、ファイルシステムの管理方法ついて学ぶ。 |
磁気ディスク装置の構造とアクセス方法を理解する。また、ボリュームとファイルの管理方法を理解する。
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| 13週 |
ファイルの領域割り当てと保持の方法や空き領域の管理方法について学ぶ。 |
ファイルの領域割り当てと保持の方法や空き領域の管理方法について理解する。
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| 14週 |
プログラムからのファイル利用について学ぶ。 |
ファイル操作のシステムコールとファイル制御方法について理解する。
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| 15週 |
前期期末試験を実施する。 |
前期期末試験で50点以上とる。
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| 16週 |
前期期末試験の解答と解説を行う。 |
前期期末試験の結果から、必要な復習を行う。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
入出力の処理方式について学ぶ。 |
入出力の処理方式について理解し、割込みとDMAによる入出力の方法について理解する。
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| 2週 |
バッファリングとバッファの管理について学ぶ。 |
バッファリングとバッファの管理について理解する。また、端末入出力とスプーリングについて理解する。
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| 3週 |
ファイルと入出力、割込み処理の概要とシステムコールなどについて学ぶ。 |
入出力をファイルと同等に扱うことや割込み処理の概要を理解する。
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| 4週 |
プロセスの役割とプロセスの切り替えや状態について学ぶ。 |
プロセスの概念を理解し、プロセスの切り替えや状態遷移について理解する。
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| 5週 |
プロセスのスケジューリングについて学ぶ。 |
ラウンドロビンなどの代表的なスケジューリングアルゴリズムの概要について、理解する。
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| 6週 |
仮想記憶を用いない主記憶管理の方法について学ぶ。 |
固定区画方式と可変区画方式による主記憶管理の方法について理解する。
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| 7週 |
スワッピング、オーバレイについて学ぶ。また、論理アドレスとプログラムの再配置について学ぶ。 |
スワッピング、オーバレイについて理解する。また、論理アドレスの概念を理解する。
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| 8週 |
後期中間試験を実施する。 |
後期中間試験で50点以上とる。
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験の解答と解説を行う。 |
後期中間試験の結果から、必要な復習を行う。
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| 10週 |
仮想記憶の概念を学び、セグメンテーションの仕組みについて学ぶ。 |
仮想記憶の概念を理解する。その1つであるセグメンテーションの仕組みについて理解する。
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| 11週 |
ページングの仕組みについて学ぶ。また、ページ化セグメンテーションについて学ぶ。 |
ページングの仕組みについて理解する。また、セグメンテーションとページングを組み合わせた、ページ化セグメンテーションについて理解する。
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| 12週 |
ページングに関する技法について学ぶ。 |
ページングに関する技法として、多段ページングの方法、TLBなどについて理解する。
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| 13週 |
ページ取り出し方式とページ置換え方式について学ぶ。 |
デマンドページングとプリページングの考え方を理解する。また、LRUアルゴリズムについて理解する。
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| 14週 |
LRUの近似アルゴリズムについて学ぶ。 |
クロックアルゴリズム、ワーキングセット法やPFF法の概要について理解する。
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| 15週 |
後期期末試験を実施する。 |
後期期末試験で50点以上とる。
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| 16週 |
後期期末試験の解答と解説を行う。 |
後期期末試験の結果から、必要な復習を行う。
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| 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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系 | プログラミング | ソフトウェア開発に利用する標準的なツールの種類と機能を説明できる。 | 2 | 前10 |
| コンピュータシステム | 処理形態の面でのコンピュータシステムの分類である集中処理システムと分散処理システムについて、それぞれの特徴と代表的な例を説明できる。 | 3 | 前3 |
| システムプログラム | コンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの位置づけを説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| プロセス管理機能や記憶管理機能などオペレーティングシステムが備えるべき機能を説明できる。 | 3 | 前12,前13,後4,後10,後11 |
| コンパイラの役割と仕組みについて説明できる。 | 3 | 前7 |