OSとアーキテクチャ

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 OSとアーキテクチャ
科目番号 121550 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: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 オペレーティングシステム  大澤 範高 著 (コロナ社)
担当教員 先山 卓朗

到達目標

1. コンピュータの内部構成について理解すること。
2. OSの主な役割について理解すること。
3. プロセス管理について理解すること。
4. メモリ管理について理解すること。
5. ファイル管理やセキュリティについて理解すること。

ルーブリック

標準的な到達レベルの目安(優)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コンピュータの内部構成や動作について理解し、説明できる。コンピュータの内部構成について理解できる。コンピュータの内部構成について理解できない。
評価項目2OSの主な役割や動作について理解し、説明できる。OSの主な役割について理解できる。OSの主な役割について理解できない。
評価項目3プロセス管理について、各種スケジューリング手法を含めて理解できる。プロセス管理について理解できる。プロセス管理について理解できない。
評価項目4メモリ管理について、実メモリと仮想メモリの管理の違いを含めて理解できる。メモリ管理について理解できるメモリ管理について理解できない。
評価項目5データ保護やセキュリティについて理解し、安全な状態を保つ方法を実践できる。データ保護やセキュリティについて理解できる。データ保護やセキュリティについて理解できない。

学科の到達目標項目との関係

専門知識 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
コンピュータ内部での動作を理解するために必要となる、コンピュータアーキテクチャやOSについて学ぶ。具体的には、CPU内部での計算・処理方法、コンピュータの構成、OSの主な役割、プロセス管理、メモリ管理、ファイル管理、セキュリティ対策などについて学ぶ。
授業の進め方・方法:
基本的に座学形式で授業を進める。
注意点:
コンピュータのハードウェア構成やソフトウェア制御に関する講義となるため、コンピュータに関する様々な知識が必要となります。また、5年情報工学実験のテーマにもかかわっています。

本科目の区分

Webシラバスと本校履修要覧の科目区分では表記が異なるので注意すること。
本科目は履修要覧(p.9)に記載する「④選択科目」である。

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 コンピュータの構成 1
2週 CPUの構成 1
3週 加算器の構成 1
4週 命令セットの構成 1
5週 OSとは
OSの役割・歴史
2
6週 PCの起動処理 1,2
7週 中間試験
8週 コンパイラの基礎
2ndQ
9週 プロセス管理 3
10週 割り込み 3
11週 スケジューリング 3
12週 同期・排他 3
13週 デッドロック 3
14週 プロセス間通信 3
15週 期末試験
16週 試験返却・解説
メモリの種類
後期
3rdQ
1週 メモリ管理 4
2週 実メモリ管理1 4
3週 実メモリ管理2 4
4週 実メモリ管理3 4
5週 仮想メモリ管理 4
6週 アドレス変換
ページ置き換え
4
7週 中間試験
8週 デバイス管理 2
4thQ
9週 HDDの構造とアクセス方式 2
10週 ファイル管理 5
11週 ネットワークと分散処理 5
12週 ユーザインタフェース 2
13週 保護とセキュリティ1 5
14週 保護とセキュリティ2 5
15週 期末試験
16週 試験返却・解説

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。4前1
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。4前2,前3,前4
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。4前16,後1,後2,後5,後6
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。4後8,後9
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。4前1,前4
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5,前6
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9,前10,前11
排他制御の基本的な考え方について説明できる。4前12,前13,前14
記憶管理の基本的な考え方について説明できる。4後1,後2,後5,後6
形式言語の概念について説明できる。4前8
オートマトンの概念について説明できる。4前8
コンパイラの役割と仕組みについて説明できる。4前8
形式言語が制限の多さにしたがって分類されることを説明できる。4前8
正規表現と有限オートマトンの関係を説明できる。4前8
情報通信ネットワークプロトコルの概念を説明できる。4後11
プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。4後11
ローカルエリアネットワークの概念を説明できる。4後11
インターネットの概念を説明できる。4後11
TCP/IPの4階層について、各層の役割を説明でき、各層に関係する具体的かつ標準的な規約や技術を説明できる。4後11
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。4後13,後14
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。4後13,後14
基本的な暗号化技術について説明できる。4後13,後14
基本的なアクセス制御技術について説明できる。4後13,後14
マルウェア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。4後13,後14

評価割合

試験レポート・小テスト合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100
分野横断的能力000