概要:
計算機等のシステムを稼働・運用する際にオペレーティングシステム（OS)は重要な役割を果たす。本講義では、OS内部でどのようなことが行われているのかについての概要について講義し、OSのようなシステムや応用プログラムをプログラミングする際に必要となる基礎知識を獲得することを目的とする。
授業の進め方・方法:
本講義でのOSに関する内容は、特定のOSについてではなく、一般的にOS内部でどのようなことが行われているかを講義するものである。
注意点:
OSは計算機アーキテクチャと密接に関係する部分もあるので、計算機工学をしっかり理解しておくことが望ましい。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業計画の説明、OSの概略1 |
授業計画・達成目標・成績の評価方法等の確認、オペレーティングシステムとはなにか。
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| 2週 |
OSの概略2、OSの構成法と運用1 |
歴史,構成要素、モジュールの概略理解
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| 3週 |
OSの構成法と運用2、プロセス1 |
カーネル,OSの運用と管理、プロセスの状態と遷移の概要理解
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| 4週 |
プロセス2 |
プロセスの制御、スレッドの概要理解
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| 5週 |
CPUスケジューリング1 |
CPUスケジューラの概要理解
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| 6週 |
CPUスケジューリング2 |
スケジューリングアルゴリズムの概要理解
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| 7週 |
CPUスケジューリング3、並行プロセス１ |
スケジューリングアルゴリズム、並行プロセスの指定の概要理解、
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験答案の返却及び解説、並行プロセス２ |
試験問題の解説及びポートフォリオの記入、並行プロセスの同期の概要理解
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| 10週 |
並行プロセス3 |
並行プロセスの相互排除の概要理解
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| 11週 |
プロセス間通信1 |
プロセス間の通信方式、デッドロックの概要理解
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| 12週 |
プロセス間通信2、記憶管理の概要 |
デッドロック、記憶階層,管理技法の概要理解
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| 13週 |
単一連続割付け |
再配置,スワッピング,オーバレイの概要理解
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| 14週 |
固定区画割付け |
絶対アドレス指定および相対アドレス指定による割付けの概要理解
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| 15週 |
可変区画割付け |
コンパクション,空き領域の割付け技法の概要理解
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| 16週 |
前期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
試験答案の返却及び解説、記憶保護 |
試験問題の解説及びポートフォリオの記入、単一ユーザおよびマルチプログラミングシステムにおける保護の概要理解
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| 2週 |
仮想記憶とは、仮想記憶の手法1 |
2階層記憶,動的アドレス変換、ページングの概要理解
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| 3週 |
仮想記憶の手法2 |
セグメンテーションの概要理解
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| 4週 |
仮想記憶の手法3 |
セグメンテーションページングの概要理解
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| 5週 |
仮想記憶の手法4、管理技法1 |
ページ化セグメンテーション、フェッチ技法の概要理解
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| 6週 |
管理技法2 |
置換え技法の概要理解
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| 7週 |
管理技法3、プロセスの特徴1 |
割付け技法、スラッシングの概要理解
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| 8週 |
プロセスの特徴2 |
局所性,ワーキングセットモデルの概要理解
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| 4thQ |
| 9週 |
ファイルシステム1 |
レコードとブロック,ファイル操作の概要理解
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| 10週 |
ファイルシステム2、ディレクトリ1 |
アクセス法、ディレクトリの管理の概要理解
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| 11週 |
ディレクトリ2、ファイル保護1 |
ディレクトリの階層、アクセス制御の概要理解
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| 12週 |
ファイル保護2、割込みの制御1 |
バックアップと回復、割込みの種類の概要理解
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| 13週 |
割込みの制御2 |
割込みの処理方式,処理の流れの概要理解
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| 14週 |
入出力の制御1 |
入出力装置,処理の流れの概要理解
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| 15週 |
入出力の制御2、タイマ管理 |
バッファリングとスプーリング、タイマ管理の機能,時間の監視法の概要理解
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| 16週 |
学年末試験 |
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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 | 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13,前14,前15,後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,前2,前3,前8 |
| 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4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,前16,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15,後16 |