オペレーティングシステム

科目基礎情報

学校 石川工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 オペレーティングシステム
科目番号 20321 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 毛利 公一「基礎オペレーティングシステム その概念と仕組み」(数理工学社)
担当教員 松田 昇也

到達目標

1.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。
2.プロセス管理やスケジューリングなどCPUの仮想化について説明できる。
3.排他制御の基本的な考え方について説明できる。
4.記憶管理の基本的な考え方について説明できる。
5.UNIXがどのような方式で動作しているか理解し,説明できる。

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
到達目標項目1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。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基本的な位置づけを説明できる。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ない。
到達目標項目2~4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。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基本的な機能を説明できる。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ない。
到達目標項目5UNIXがどのような方式で動作しているか理解し,説明できる。UNIXがどのような方式で動作しているか理解し,基本的な説明ができる。UNIXがどのような方式で動作しているか理解し,説明できない。

学科の到達目標項目との関係

本科学習目標 1 説明 閉じる
本科学習目標 2 説明 閉じる
本科学習目標 4 説明 閉じる
創造工学プログラム B1専門(電気電子工学&情報工学) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
オペレーティングシステムはコンピュータの最も基本的なソフトウェアである。オペレーティングシステムを知ることによりコンピュータの構成や機能を把握できる。本講義では,タスクスケジューリングアルゴリズム,並行プログラミング,実記憶・仮想記憶の管理技法等,オペレーティングシステムに共通する基礎的な概念を学習する。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】到達目標の達成度を確認するため,随時演習課題を与える。
【関連科目】プログラミング応用演習,コンピュータアーキテクチャ,プログラミング基礎I,II,ソフトウェア工学
【MCC 対応】Ⅴ-D-4 コンピュータシステム,V-D-5 システムプログラム(オペレーティングシステムの基礎),情報教育対応科目
注意点:
課題の演習問題は期限までに必ず提出すること。
【評価方法・評価基準】成績の評価基準として60点以上を合格とする。
中間・期末試験(60%),課題(40%)

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
前期
1stQ
1週 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の役割を理解し,説明できる。
2週 オペレーティングシステムの構成要素 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構成要素を説明できる。
3週 プロセス管理(1)プロセスの構造と制御 プロセスの構造と管理方法について説明できる。
4週 プロセス管理(2)スケジューリングアルゴリズム マルチタスクのスケジューリングアルゴリズムを理解し,説明できる。
5週 プロセス管理(3)排他制御,プロセス間通信,デッドロック防止 排他制御,プロセス間通信,デッドロック防止の概念を理解し,説明できる。
6週 メモリ管理(1)実記憶の管理 実記憶の管理技法を理解し,説明できる。
7週 メモリ管理(2)仮想記憶の管理 仮想記憶の管理技法を理解し,説明できる。
8週 ファイルシステム(1)ファイル操作とアクセス方式 ファイルやディレクトリの管理方式とアクセス方式を説明できる。
2ndQ
9週 ファイルシステム(2)アクセス時間の見積もり ファイルアクセス時間の見積もり方法を理解し,説明できる。
10週 入出力と割込み(1)割込みの種類と優先順位 割込みの種類と優先順位の概念を理解し,説明できる。
11週 入出力と割込み(2)入出力の制御 DMAなどの仕組みを理解し,説明できる。
12週 仮想化技術 仮想化の基本概念を説明できる。
13週 UNIXの概要(起動メカニズム,ファイルシステム) UNIXがどのような方式で動作しているか理解し,説明できる。
14週 UNIXの実装(シェルプログラムの実装演習) シェルプログラムを作成できる。
15週 前期復習
16週

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
専門的能力分野別の専門工学情報系分野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。4前1,前2
プロセス管理やスケジューリングなどCPUの仮想化について説明できる。4前3,前4,前5
排他制御の基本的な考え方について説明できる。4前5
記憶管理の基本的な考え方について説明できる。4前6,前7,前8,前9

評価割合

試験課題合計
総合評価割合6040100
基礎的能力000
専門的能力6040100
分野横断的能力000