【授業の目的】
オペレーティングシステム(OS)の機能と実現方法を学習し、情報システム設計の考え方を理解する。OSが開発されてきた背景と技術的工夫の主要要素について学習し、OSに限らず情報処理システムの設計や活用への応用を考えたい。さまざまな要素技術や分析を含む、総合的な内容であるので、具体的方法論に留まらず、全体的な見通しを得るための前提を理解することが重要である。
【授業の到達目標】
【知識・理解】 1)OSを対象に、システム構成の概要を理解していること 2)OSの基本概念、用語、重要事項である入出力管理、ファイルシステム、プロセススケジューリング、メモリ割当てなどについて理解していること 3)OSの具体例を元に,システム設計の概要を理解していること
【授業概要(キーワード)】
計算機システム、オペレーティングシステム、システム設計
【科目の位置付け】
カリキュラム・ポリシーの1(1)、情報処理の基礎的科目とそれらを応用する科目にあたる。 各科目との関係は学生便覧の履修科目のつながり参照。特に「計算機アーキテクチャ」と関係が深い。
【SDGs(持続可能な開発目標)】
09.産業と技術革新の基盤をつくろう
【授業計画】
・授業の方法
2週で1テーマずつ学習し、重要事項の説明、練習問題と解説、小テストのサイクルを繰り返す予定。
・日程
第1-2週 オペレーティングシステムの役割、機能と必要性、形成過程 第3-4週 入出力管理(割り込み処理、処理の共通化と階層化、ディスクI/Oの効率化) 第5-6週 ファイルシステム(ファイル構造、ブロックと割当管理、ディレクトリ、アクセス制御) 第7-8週 プロセス管理(バッチ処理、時分割処理、プロセススケジューリング) 第9-10週 メモリ管理(メモリ量とCPU利用率、メモリ保護機構、割当管理、仮想記憶とページング) 第11-12週 デッドロックとプロセス間通信(セマフォ) 第13-14週 OSの構成とシステム設計(モノリシックカーネルとマイクロカーネル、分散システム、仮想計算機など) 第15週 達成度評価とまとめ
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
授業では重要な事項についてのみ説明するので、テキストを読んでの疑問などは、授業後、もしくはオフィスアワーに質問すること。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
テキストの該当部分を読み、練習問題に取り組むこと。 理解できない点は積極的に質問に来ること。
【成績の評価】
・基準
授業概要に示した目標について、用語などを選択問題等で、重要な要素技術について計算問題等で、基本概念について説明問題等で評価し、科目の全達成目標に対して60%以上の達成度を合格基準とする。2/3以上の出席が最終評価の条件である。
・方法
小テストと最終試験を行い、40/60の比率(予定)で配点する。
【テキスト・参考書】
・テキスト 平中幸雄,「情報システム設計とOS 講義テキスト」,デザインエッグ,2019. ・参考書 A.タネンバウム他,「オペレーティングシステム」第3版,ピアソンエデュケーション,2007. 清水謙太郎,「オペレーティングシステム」,岩波,1992. 前川守,「オペレーティングシステム」,岩波,1988. 松尾啓志, 「オペレーティングシステム」第2版,森北,2018.
【その他】
・学生へのメッセージ
次の科目が履修済みであることが望ましい:計算機基礎,データ構造とアルゴリズム,プログラミング演習I
・オフィス・アワー
毎週水曜日 15:00-16:00 8-217号室(8号館2階)
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