システムプログラミング

科目基礎情報

学校	香川高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	システムプログラミング
科目番号	0110	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	情報工学科（2018年度以前入学者）	対象学年	4
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	教科書：羽山博　著　「Ｌｉｎｕｘシステムプログラミング」
担当教員	篠山 学

到達目標

オペレーティングシステムの役割を理解し，それらの資源を利用する手段としてシステムコールを使用したプログラミングが行える。計算機内でのプロセスの状態遷移を把握でき，それを自由にコントロールできるようになる。

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
評価項目1	目的に必要なシステムコールや関数などを自在に使える	システムコールや関数の動きを知っている	講義で出てきたシステムコールや関数などを１つも理解していない。
評価項目2
評価項目3

教育方法等

概要:

オペレーティングシステムの役割を理解し，それらの資源を利用する手段としてシステムコールを使用したプログラミングが行える。計算機内でのプロセスの状態遷移を把握でき，それを自由にコントロールできるようになる。

授業の進め方・方法:

各学習項目ごとに内容の解説を行い，関連する例題を説明した後，実際に実行結果を確認し理解させる。その後課題プログラムを作成し，レポートとして提出する。必要な関数の用法等はオンラインマニュアル等の参照によって自ら解決できるよう指導する。

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	システムプログラミングのためのC言語知識	低学年で学んだC言語の知識に加えて，構造体， ポインタ，リスト処理について復習し理解を深 める。
		2週	システムプログラミングのためのC言語知識	低学年で学んだC言語の知識に加えて，構造体， ポインタ，リスト処理について復習し理解を深 める。
		3週	システムプログラミングのためのC言語知識	低学年で学んだC言語の知識に加えて，構造体， ポインタ，リスト処理について復習し理解を深 める。
		4週	UNIXにおけるマルチプログラミングとプロセスの状態遷移	どのようにマルチプログラミングが実現される かを理解する。プロセスの生成，プログラムの 実行，他のプロセスとの同期を行うシステムコ ールを使った20行程度のプログラムはマニュア ルを参照しながら作成できる。
		5週	fork, wait, exec, exit（基本概念）	forkシステムコールにより子プロセスを生成できることを理解する。
		6週	fork, wait, exec, exit（プログラミング）	execファミリによって外部プログラムを実行できることを理解する
		7週	fork, wait, exec, exit（プログラミング）	waitシステムコールにより親プロセスと子プロセスを同期させられることを学ぶ。
		8週	fork, wait, exec, exit（プログラミング）	プロセスの状態が主に４種類あることを理解し、ゾンビプロセスを作成するプログラムについて学ぶ。 プロセステーブルが読み取れるようになる。
	2ndQ
		9週	[前期中間試験]
		10週	試験問題の解答と授業評価アンケート 引数のあるコマンドを実行できるシェルの作成	execvを用いて引数を持つコマンドを実行できるようにする
		11週	プロセスとプロセスの状態	プロセスの主な状態を理解する。
		12週	ゾンビ状態とその生成方法	ゾンビ状態を作成したり、ゾンビ状態のプロセスを消す。
		13週	ファイルシステムやパーティションの構造	ファイルシステムの仕組みやパーティションの構造を理解する。
		14週	簡易シェルの作成	UNIXのシェルの位置付けを理解し，簡易なシ ェルを作成できる。
		15週	簡易シェルの作成	UNIXのシェルの位置付けを理解し，簡易なシ ェルを作成できる。
		16週	[前期期末試験]
後期
	3rdQ
		1週	ファイルシステム（パーミッション）	ファイルのパーミッションについて理解し、パーミッションの表示、変更ができるようになる。 Linuxのマスク値について理解する。
		2週	ファイルシステム（プログラミング）	UNIXファイルシステムのディスクの領域管理， ファイル管理の仕組みが理解できる。 ファイルの管理情報を参照，変更を行うプログ ラムを作成できる。
		3週	ファイルシステム（プログラミング）	UNIXファイルシステムのディスクの領域管理， ファイル管理の仕組みが理解できる。 ファイルの管理情報を参照，変更を行うプログ ラムを作成できる。
		4週	ディレクトリの移動ができるシェル	システムコールを用いてディレクトリの移動ができるシェルを作成する
		5週	pipe機能	標準入力とパイプラインが理解できる。
		6週	pipe機能	パイプラインの付け替えができるようになる。
		7週	パイプ機能を持つシェルの作成	標準入力とパイプラインが理解でき，プロセス 間通信が行えるプログラムが作成できる。
		8週	パイプ機能を持つシェルの作成	標準入力とパイプラインが理解でき，プロセス 間通信が行えるプログラムが作成できる。
	4thQ
		9週	パイプ機能を持つシェルの作成	標準入力とパイプラインが理解でき，プロセス 間通信が行えるプログラムが作成できる。
		10週	[後期中間試験]
		11週	シグナルの原理（基本概念）	シグナルを使った，プロセス間の同期の原理を 理解するとともに，プログラムが作成できる
		12週	シグナルの原理（プログラミング）	Ctrl+CやCtrl+Zなど何気なく使っていたショートカットキーが実はSIGINTやSIGTSTPなどのシグナルに対応していたことを学ぶ。
		13週	シグナルの原理（プログラミング）	さまざまなシグナルを使ったプログラムが作成できる
		14週	シグナルの原理（プログラミング）	シグナルを受信するだけでなく、無視することも必要になるケースを理解する。
		15週	シグナルの原理（プログラミング）	アラームシグナルを理解するとともに、プログラムを作成できる。
		16週	[後期期末試験]

評価割合

	試験	課題提出	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	40	10	50
専門的能力	40	10	50