準学士課程（本科１〜５年）学習教育目標 （２）
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 B-2
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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概要:
オペレーティングシステムは，コンピュータを使う上で基本的でかつ不可欠なソフトウェアである．本講義では，オペレーティングシステムの役割，機能，仕組みの基本を理解することを目的とする．
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心である．オペレーティングシステムの役割，機能，仕組みについて具体例を挙げながら解説し，理解を深める．演習問題や課題，小テストにより各自の理解度を確認する．また，定期試験返却時に解説を行い，理解が不十分な点を解消する．
注意点:
関連科目
OSはコンピュータの基本的なソフトウェアであるため，「情報工学概論」，「コンピュータシステム概論」，「コンピュータアーキテクチャ」などコンピュータ関連の科目との関連が深い．
学習指針
講義中にオペレーティングシステムを使用し演習することは出来ないが，実際にいろいろなオペレーティングシステムに触れて理解を深めて欲しい．講義中に生じた疑問をそのままにせず，積極的に質問すること．また，講義内容はその 講義中に理解する努力をすること．
自己学習
教科書の章ごとの演習課題および夏季休暇中の課題を解くこと．また，小テストを実施することもあるのでその準備もしっかりやっておくこと
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
OS序論 |
OSの役割，ハードウェアの仮想化，スケジューリングについて理解し，説明することができる．
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| 2週 |
プロセス |
割り込み，プロセス状態遷移について理解し，説明することができる．
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| 3週 |
スケジューリング |
スケジューリング方式について理解し，説明することができる．
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| 4週 |
排他制御 |
プロセスの競合，Dekkerの方法，割り込み制御について理解し，説明することができる．
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| 5週 |
セマフォ，モニタ |
PV命令，プロセス協調問題，オブジェクト指向，モニタの原理について理解し，説明することができる．
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| 6週 |
主記憶管理 |
下限レジスター，ロック・キー機構について理解し，説明することができる．
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| 7週 |
主記憶割当 |
主記憶確保について理解し，説明することができる．
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| 8週 |
前期中間試験
主記憶割当 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく説くことができる．
再配置，オーバーレイについて理解し，説明することができる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却・解答
ページング |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
主記憶の動的再配置について理解し，説明することができる．
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| 10週 |
セグメンテーション |
ページ化セグメンテーション，多重レベルページングについて理解し，説明することができる．
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| 11週 |
仮想記憶 |
スワップIN/OUT，参照局所性について理解し，説明することができる．
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| 12週 |
ページ置換え方式 |
FIFO, LRU, Beladyの例外について理解し，説明することができる．
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| 13週 |
ファイル基礎 |
順次アクセス，直接アクセス，ディレクトリについて理解し，説明することができる．
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| 14週 |
ファイルシステム |
ディスクキャッシュ，非同期入出力について理解し，説明することができる．
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| 15週 |
前期末試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく説くことができる．
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
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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 | 情報系分野 | 計算機工学 | コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| プロセッサを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 3 | 前1 |
| メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 3 | 前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12 |
| 入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 3 | 前3 |
| コンピュータアーキテクチャにおけるトレードオフについて説明できる。 | 3 | 前1 |
| コンピュータシステム | ネットワークコンピューティングや組込みシステムなど、実用に供せられているコンピュータシステムの利用形態について説明できる。 | 3 | 前1 |
| デュアルシステムやマルチプロセッサシステムなど、コンピュータシステムの信頼性や機能を向上させるための代表的なシステム構成について説明できる。 | 3 | 前13,前14 |
| システム設計には、要求される機能をハードウェアとソフトウェアでどのように実現するかなどの要求の振り分けやシステム構成の決定が含まれることを説明できる。 | 3 | 前1 |
| 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 |
| 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2,前3 |
| 排他制御の基本的な考え方について説明できる。 | 4 | 前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1,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12 |
| コンパイラの役割と仕組みについて説明できる。 | 1 | |
| 情報通信ネットワーク | プロトコルの概念を説明できる。 | 1 | |
| その他の学習内容 | コンピュータウィルスやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。 | 2 | |
| コンピュータを扱っている際に遭遇しうる脅威に対する対策例について説明できる。 | 2 | |