システムプログラム

科目基礎情報

学校 豊田工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 システムプログラム
科目番号 35106 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 渡辺知恵美「システムプログラミング入門」サイエンス社,ISBN:978-4-7819-1276-9/適宜プリントを配布する
担当教員 藤原 賢二

到達目標

(ア)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,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。
(イ)プロセス,ファイルI/O関連のシステムコールを利用したプログラミングができる。
(ウ)プロセス間通信,ソケット通信関連のシステムコールを利用したプログラミングができる。

ルーブリック

最低限の到達レベルの目安(優)最低限の到達レベルの目安(良)最低限の到達レベルの目安(不可)
評価項目(ア)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,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。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と,オペレーティングシステムが備えるべき機能をキーワードを用いて簡単に説明できる。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と,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。
評価項目(イ)マニュアルを参考にしながら自身の力でプロセス、ファイルI/O関連のシステムコールを利用したプログラミングができる。使うべきシステムコールが与えられればマニュアルを参考にしながらプロセス、ファイルI/O関連のシステムコールを利用したプログラミングができる。プロセス、ファイルI/O関連のシステムコールを利用したプログラミングができない。
評価項目(ウ)マニュアルを参考にしながら自身の力でプロセス間通信、ソケット通信関連のシステムコールを利用したプログラミングができる。使うべきシステムコールが与えられればマニュアルを参考にしながらプロセス間通信、ソケット通信関連のシステムコールを利用したプログラミングができる。プロセス間通信、ソケット通信関連のシステムコールを利用したプログラミングができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A2
JABEE d
本校教育目標 ①

教育方法等

概要:
これまで学んできたC言語ならびにオペレーティング・システム(OS)の知識を発展させ、OSにより近い管理テーブルや周辺装置を利用するためのシステムコール・プログラミングを学習する。また、OSカーネルとアプリケーション・プログラムの動作関係やメモリ資源の利用について、プログラミング演習を行うことによりOSの特徴や原理についても習得する。演習は、Windows上で動作するLinuxOSを使用して行う。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義はPower Pointを用いて説明を行う。適宜Windows上で動作するLinux OSを用いて講義内容を確認するための演習時間を設ける。
注意点:
継続的に授業内容の予習・復習を行うこと。また、授業内容について、決められた期日までの課題(レポート)提出を求める。ノートPCを適宜持参のこと。「情報科学」教育プログラムの必履修科目である。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 シラバスによる授業内容の説明および演習環境の構築 演習環境の構築ができる。
2週 LinuxOSの特徴:カーネルとプロセス管理、記憶管理、ファイル・システムおよびシステムコール概説 カーネルとプロセス管理、記憶管理、ファイル・システムおよびシステムコールについて基本的な内容が理解できる。
3週 Linux環境でのプログラム開発:シェルスクリプト,makeとコンパイラ シェルスクリプト、makeとコンパイラについて理解できる。
4週 ファイルI/O関連のシステムコール(1):ファイルI/Oのシステムコール ファイルI/Oのシステムコールについて理解できる。

5週 ファイルI/O関連のシステムコール(2):低水準入出力のシステムコール・プログラム演習 低水準入出力のシステムコール・プログラムを実装し、実行できる。
6週 ファイルI/O関連のシステムコール(3):高水準入出力のシステムコール・プログラム演習 高水準入出力のシステムコール・プログラムを実装し、実行できる。
7週 OSにおけるファイル管理:ファイルシステム,リンク,パーティション OSにおけるファイル管理として,ファイルシステム,リンク,パーティションについて理解できる。
8週 OSによるメモリ管理:アドレス空間 アドレス空間の概念を理解し,OSの記憶管理方式んちういて理解できる。
9週 プロセス関連のシステムコール:fork、execシステムコール・プログラムとその演習 Linuxにおけるプロセスとfork、execシステムコールについて理解でき,プログラムを実装し,実行できる。
10週 シグナル関連のシステムコール:シグナルのシステムコールとその演習 シグナルのシステムコールについて理解でき,プログラムを実装し,実行できる。
11週 プロセス間通信(1):パイプによるプロセス間通信 パイプによるプロセス間通信ついて理解し、プログラムを実装し、実行できる。
12週 プロセス間通信(2):共有メモリを用いたプロセス間通信 共有メモリによるプロセス間通信ついて理解し、プログラムを実装し、実行できる。
13週 プロセス間通信(3):セマフォによる排他制御 セマフォの概念を理解でき,排他制御を行うプログラムを実装し,実行できる。
14週 ソケット通信(1):ソケット通信の仕組みとソケット通信アプリケーションの開発 ソケット通信の仕組みを理解し,ソケット通信を用いるアプリケーションの開発を行える。
15週 ソケット通信(2):ソケット通信アプリケーションの開発と総まとめ ソケット通信の仕組みを理解し,ソケット通信を用いるアプリケーションの開発を行える。
16週

評価割合

中間試験定期試験課題合計
総合評価割合254530100
専門的能力254530100