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担当別５０音一覧

科目	オペレーティングシステム	区分	知能情報システム学科科目群
授業コード	55120	開設セメスター	4S
曜日・時限	秋　木/12	単位数	2単位
担当者名	塩澤　秀和

授業の概要

オペレーティングシステム（OS）とは、様々なアプリケーションソフトウェアが適切に実行されるようにコンピュータ内の各種資源を管理するソフトウェアであり、Windows, Linux, Mac OSなどが広く用いられている。本講では、OSの歴史的な変遷と基本的な構成を学んだのち、コマンド操作やプログラミングを通じて、プロセス、仮想記憶、ファイルシステム、ユーザ管理などのOSの各機能に対する理解を深める。用途によるOSの機能の違いや今後のOSに求められる機能についても論じる。

到達目標	オペレーティングシステム（OS）の基本的な仕組みを理解する。また、そのためにコマンド操作やプログラミングの方法を習得する。

授業計画	テーマ	内容	授業を受けるにあたって
第1回目	OSの基本構成とインタフェース	コンピュータとOSの歴史，OSの役割，OSの基本構成，API／システムコール，ユーザインタフェース，シェル	教科書等を読んで予習しておくこと
第2回目	コンピュータハードウェア	ノイマン型アーキテクチャ，CPU，レジスタ，プログラムカウンタ，スタックポインタ，割り込み，アセンブリ言語	〃
第3回目	カーネルとデバイスドライバ	カーネルの役割，モノリシックカーネルカーネルとマイクロカーネル，デバイスドライバ，DMA，ブートシーケンス	〃
第4回目	メモリとファイルの基礎	記憶階層，メモリ管理の役割，仮想記憶の概念，ディスクの構造，ファイルシステムの概要，階層型ファイルシステム	〃
第5回目	プロセスとスレッドの基礎	プログラムの実行手順，マルチタスク，プロセスの切り替え，プロセスの状態遷移，プロセスの親子関係	〃
第6回目	プロセスのスケジューリング	プロセスの状態遷移，コンテクストスイッチ，スケジューリングアルゴリズム（FCFS，SJF，EDF，RR），プロセス情報の管理	〃
第7回目	中間試験	中間試験	〃
第8回目	共有資源とプロセスの同期	共有資源，プロセス同期機能の必要性，排他制御の概念，クリティカルセクション，スピンロック	〃
第9回目	セマフォとデッドロック	OSによる排他制御機能，セマフォ，デッドロック，デッドロックの発生条件，資源割付けグラフ，プロセス間通信	〃
第10回目	プロセス空間	プロセスの読み込み，プロセスのメモリマップ，スタックフレーム，ヒープ，メモリ割当て関数とシステムコール	〃
第11回目	メモリ管理とアドレス変換	再配置可能プログラム，メモリ割り付け方式，断片化とコンパクション，スワッピング，オーバーレイ，メモリ保護	〃
第12回目	仮想記憶	仮想記憶，実アドレスと仮想アドレス，ページング、ページングアルゴリズム（FIFO，OPT，LRU），スラッシング	〃
第13回目	ファイルシステムとセキュリティ	ファイルとディレクトリ，特殊ファイル，ユーザ管理，ファイルやプロセスの保護，仮想ファイルシステム	〃
第14回目	期末試験	期末試験	〃
第15回目	期末試験の解説	期末試験の解説	〃

教科書	大久保英嗣：「オペレーティングシステムの基礎」，サイエンス社，定価1600円（税別）
参考文献	【1】野口健一郎：「オペレーティングシステム」，オーム社，定価2800円（税別），　【2】A.S. タネンバウム，水野忠則(訳)：「モダンオペレーティングシステム 原書第2版」，ピアソン・エデュケーション，定価7000円（税別），　【3】羽山博：「OSが分かる本」，オーム社，定価1200円（税別），　【4】前野譲二他：「Linux演習」，オーム社，定価2500円（税別）．
成績評価方法	重要な順に，期末試験，中間試験，レポートおよび演習課題を総合して判断する。
そのほか受講者への指示／メッセージ	OSの内部構造の説明では、UNIX（Linux）を主たる題材とし、WindowsやMac OSを補足的に取り上げる予定である。また、操作方法ではUNIX（Linux）とWindowsを題材とする。