Operating System II

Course Information

College	Tokuyama College	Year	2022
Course Title	Operating System II
Course Code	0116	Course Category	Specialized / Compulsory
Class Format	Lecture	Credits	Academic Credit: 1
Department	Department of Computer Science and Electronic Engineering	Student Grade	5th
Term	First Semester	Classes per Week	1
Textbook and/or Teaching Materials	教科書：重村哲至「オペレーティングシステム」（https://github.com/tctsigemura/OSTextBook）、参考書：前川守「オペレーティングシステム」岩波書店、参考書：タネンバウム「モダンオペレーティングシステム」株ピアソン・エデュケーション、参考書：A.Silberschatz他「オペレーティングシステムの概念」共立出版、参考書：M.McKusick他「The Design and Implemetation of the 4.4BSD Operating System」Addison-Wesley
Instructor	Shigemura Tetsuji

Course Objectives

1. 主記憶管理の必要性と実装の概略が説明できる。
2. ファイルシステムの概念と実例を説明できる。

Rubric

	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
1. 主記憶管理の必要性と実装の概略が説明できる。	主記憶管理について実装の概略が説明できる。	主記憶管理について必要性が説明できる。	主記憶管理の必要性が説明できない。
2. ファイルシステムの概念と実例を説明できる。	いくつかのファイルシステムについて特長や構造が説明できる。	ファイルシステムの概念が説明できる。	ファイルシステムの概念が説明できない。

Assigned Department Objectives

到達目標 C 1 See

JABEE d-1 See

Teaching Method

Outline:

４年のオペレーティングシステムIと併せて１年間でオペレーティングシステムの核技術をその基本概念をもふまえながら学習する。この核技術は基本的にはコンピュータの各種の資源、すなわち、ＣＰＵ、主記憶、入出力制御機器、入出力機器などを多数のユーザで効率よく、かつ矛盾なく使用することと、ファイルに代表される情報を、矛盾なく共有するための技術であり、並列処理とその制御が基本となっている。

Style:

座学講義が主体である。講義では教科書の内容を紹介するに留まる場合も多い。毎回１時間以上，教科書を使用した予習復習が必須である．教科書のPDFは，https://github.com/tctsigemura/OSTextBook から入手できる．授業で使用するスライドのPDFは，https://github.com/tctsigemura/OSTextBook/tree/master/Sld から入手できる．

Notice:

最終成績＝（中間試験＋期末試験）÷２

Characteristics of Class / Division in Learning

Active Learning	Aided by ICT	Applicable to Remote Class	Instructor Professionally Experienced

Course Plan

			Theme	Goals
1st Semester
	1st Quarter
		1st	８章　主記憶（メモリ）【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	主記憶装置，メモリ管理装置とCPUの関係が説明できる．メモリ保護やアドレスの仮想化の必要性が説明できる．
		2nd	９章　メモリ割付け方式【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	いくつかのメモリ割付け方式について概要が説明できる．可変区画方式のアルゴリズムが説明できる．
		3rd	１０章　セグメンテーション【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	セグメンテーション方式の概要について説明できる．仮想アドレスから物理アドレスへのマッピングができる．
		4th	１１章　ページング【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	ページング方式の概要について説明できる．基本的な方式を用いて仮想アドレスから物理アドレスへ変換できる．
		5th	１１章　ページング【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	多段、逆引き、TLB等のページングの実現技術を説明できる。
		6th	１２章　仮想記憶【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	基本概念，デマンドページング方式，コピーオンライトについて概要が説明できる．
		7th	１２章　仮想記憶【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	メモリマップドファイルの概要について説明できる．いくつかのページ置き換えアルゴリズムの概要が説明できる．
		8th	中間試験	これまでに学んだ内容について質問に答えることができる。
	2nd Quarter
		9th	１３章　二次記憶装置（ストレージ）【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	ストレージ（ハードディスク装置）について、仕組みの概要、パーティション、ブートストラップを説明できる。
		10th	１４章　ファイルシステムの概念【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	二次記憶装置の仮想化について考察できる．ファイル、ファイル木、ファイル操作等を説明できる．
		11th	１４章　ファイルシステムの概念【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	ファイルの属性やアクセス制御，ファイルシステムについて説明できる．
		12th	１５章　FATファイルシステム【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	FATファイルシステムの特長、FAT16ファイルシステムの内部構造を説明できる。
		13th	１６章　UNIXファイルシステム【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	特定のバージョンに依存しない範囲でUFSの特長と内部構造の概略が説明できる。
		14th	１７章　ZFS 【事前事後学習の内容（１時間）】教科書の練習問題	ZFSで用いられる新しいアイデア（ストレージプール、COW等）と、ZFSの内部構造の概略が説明できる。
		15th	期末試験	中間試験以降に学んだ内容について質問に答えることができる。
		16th	答案返却など	期末試験の解答を行い、試験結果から必要な箇所の復習を行う。

Evaluation Method and Weight (%)

	試験	Total
Subtotal	100	100
基礎的能力	0	0
専門的能力	100	100
分野横断的能力	0	0