学部
オペレーティングシステム論
01専門基礎科目：コンピュータ理工学基礎
オペレーティングシステム論
| 開講学期： | 後期 | 標準配当年次： | 2年次 |
|---|---|---|---|
| 科目種別： | 選択科目 | 単位数： | 4 |
| 担当教員： | ベン アブダラ アブデラゼク, 過 敏意, ヨン リュウ, コンスタンティン マルコフ, マキシム モズゴボイ, 大井 仁, >彭 衛民, 佐藤 昭 | ||
授業の概要
コンピュータシステムは、ハードウェアとソフトウェアがその両輪となっていることはよく知られている。ソフトゥエアの中では、オペレーティングシステムがひときわ象徴的に重要な地位を占めるようになってきている。本コースはオペレーティングシステム技術の核となっている部分を解説する。この核技術は基本的にはコンピュータの各種の資源、すなわち、CPU，主記憶，入出力チャネル，入出力機器などを多数のユーザで効率よく、かつ矛盾なく使用することと、ファイルに代表される情報を、矛盾なく共有するための技術であり、並列処理とその制御が基本となっている。 この並列処理は通常のプログラミングではあまり出現しないものであり、オペレーティングシステムの難しさの主たる原因ともなっている。
本コースは、代表的な4つの要素で構成される。プロセス管理、メモリ 管理、ファイル管理、そして入出力装置管理である。
授業の目的と到達目標
1. オペレーティングシステムの基本概念の習得。
2. プロセス管理について、プロセス間通信、プロセススケジューリング、排他制御、デッド ロックなどを扱う。
3. メモリ管理を学習する。スワップをもとにしたシステムと仮想記憶システムの両方を網羅する。
4. 設計、セキュリティ、保護といった面を踏まえたファイルシステムについて考察する。
5. 入出力についてを学ぶ。
授業スケジュール
1．オペレーティングシステムの概要
オペレーティングシステムは何か
オペレーティングシステムの概念
オペレーティングシステムの構造
２．プロセス
プロセス概要
プロセス間通信
伝統的なIPC問題
プロセススケジューリング
３．メモリ管理
スワッピングやページングを使用しないメモリ管理
スワッピング
仮想記憶
ページ置換アルゴリズム
ページアルゴリズムのモデル化
セグメンテーション
４．ファイルシステム
ファイル
ディレクトリ
ファイルシステムの実装
セキュリティ
５．入出力
入出力のハードウェアの基本
入出力のソフトウェアの基本
ディスク
６．デッドロック
資源
デッドロック
ダチョウ・アルゴリズム
デッドロックの探知と復旧
デッドロックの回避
デッドロックの防止
その他の問題
授業で使う教科書
1. Modern Operating Systems, by Andrew S. Tanenbaum, Prentice-Hall, Inc, 2008.
2. 邦訳：OSの基礎と応用，引地信之、引地美恵子訳，株式会社トッパン，1995, 2001, 2008, ISBN4810185435.
成績評価の方法・基準
宿題（20％）、講義と演習における中間テスト（30％）、講義と演習における学期末試験（50％）
履修上の留意点
コンピュータアーキテクチャ、プログラミングⅠ
参考
Useful Links:
授業開始後に知らせる。
References:
「オペレーティングシステム」前川 守著 岩波書店 ISBN4000103466
Operating System Concepts, 5-8, A. Silberschatz and P. B. Galvin, John Wiley & Sons, Inc.
- コンピュータ理工学基礎関連科目一覧
- アルゴリズムとデータ構造
- 情報理論
- 離散系論
- 論理回路設計論
- コンピュータアーキテクチャ論
- オペレーティングシステム論
- データベースシステム論
- オートマトンと言語理論
- アルゴリズム特論
- 言語処理系論
- 数値解析
- 情報圧縮