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アクセス数 4267  このページの最終更新 2015-12-08 (火) 10:04:05

15年度秋学期 オペレーティングシステム

月曜日 4限

この講義の目的は、情報科学科修了生が心得ているべき、オペレーティングシステムの知識と考え方を理解・習得することです。具体的には

それぞれの項目について、教科書のレベルの内容を十分に理解して欲しいと思います。

授業の進め方:
 > 予習: 授業時間より前に、予習教材ビデオを見ておく
    ビデオを見ながらノートを取り、理解したことを記録しておく。
    また、分からなかったこと、疑問に思ったことを記録しておき、授業の最初に質問する。  > 授業時間中: (ビデオの内容を繰り返すような講義はやらない)
  −予習の時に理解できなかったこと、疑問に思った点について、質問して解決する
  −ノートを学生ペアで交換し、指示されるポイントについて内容をチェックする。チェック結果は提出する
  −提示された討論課題について、グループで考えて議論し、検討シートにまとめる。最後にグループで発表する
   検討シートは最後に提出する

日程予定内容(進捗等により変更の可能性あり)教科書今年の予習ビデオ昨年度の予習スライド授業中の配布資料
09/28授業紹介・オペレーティングシステムとは
>OSはどう役立っているのか
 何をしてくれているのか
>OSの構造は階層的にしているが
 そのメリットは何か
p1〜p13授業の目標 
OSとは何か 
OSの位置付け 
OSの構造と作り  
file授業の目標
fileOSとは何か
fileOSの位置づけ
fileOSの構造と作り
fileおまけ〜階層構造について
fileおまけ〜OSの構造の境界線の理由
fileシラバス
file授業の進め方
file第1回討論課題
10/05実行管理(1) プロセス・実行状態・割込み
>プロセッサの仮想化は何が嬉しいのか
 どうやって実現するのか
>プロセスの状態遷移とは何か
>コンテキストとは何か
 なぜ話が出てくるのか
p14〜p24復習−OSカーネル 
プロセッサの仮想化 
プロセッサの仮想化2
プロセスの切換え 
(修正)プロセスの状態遷移 
プロセスの状態遷移2 
コンテキスト 
プロセスと割込み
fileカーネルの3大機能
fileプロセッサの仮想化
fileプロセスの切換え
fileプロセスの状態遷移
fileコンテキスト
fileプロセスと割込み
file第2回討論課題
file第2回ノートチェック
10/19実行管理(2) スケジューリング
>スケジューリングとは何か
 何が嬉しいのか
>FCFSとSPTFで総時間を比較せよ
 SPTFは何が嬉しいのか
>FCFSとラウンドロビンを比較せよ
 ラウンドロビンは何が嬉しいのか
p25〜p33プロセスの待ち行列 
プロセスのスケジューリング 
リアルタイムスケジューリング 
周期的スケジューリング 
fileプロセスの待ち行列
fileプロセスのスケジューリング
fileプロセスのスケジューリング(2)
file第3回討論課題
file第3回ノートチェック
10/26同期・通信(1) 同期・排他制御
>同期はなぜ必要か
 例を挙げて説明せよ
>共有ロック変数による排他の動作を説明せよ
 そこで不可分動作の必要性を説明せよ
>ビジーウェイトと状態遷移による待ちを比較せよ
>セマフォの動作を説明せよ 
p34〜p45並行処理の考え方 
同期・排他制御 
排他制御の仕組1 
排他制御の仕組2 
ハイレベルの排他・同期機構
file並行処理の考え方
file同期・排他制御
file排他制御の仕組
fileハイレベルの排他制御
file第4回討論課題
file第4回ノートチェック
11/02同期・通信(2) デッドロック・情報交換
>デッドロックの起こる様子を描け
>デッドロックの対策を整理せよ
>共有単一バッファを使ってデータを渡す方法を説明せよ

デバイス管理(1) デバイス
>デバイス仮想化が役立つ例を説明せよ
>デバイス管理で
 資源の排他管理が必要な理由は何か
デバイス管理(2) バッファリング・ディスク装置・
 スケジューリング・高速化
>効率向上の技法について例を挙げて説明せよ
p45〜p54

p55〜p76
デッドロック1 
デッドロック2 
プロセス間通信

デバイス管理−資源管理 
デバイス管理−仮想化 
fileデッドロック
fileプロセス間通信
fileデバイス管理_資源管理
fileデバイス管理_仮想化
filess06_バッファリング・ディスク装置・スケジューリング・高速化.pdf
file第5回討論課題
file第5回ノートチェック
11/09記憶領域管理(1) 記憶領域の基本管理手法・フラグメンテーション・移動のむずかしさ
>外部フラグメンテーションの発生原因と問題点は何か
>プロセスの移動の問題点は何か
>ベースアドレッシングによるリロケーションとは何か
p77〜p86基本的な記憶管理とその手法1 
基本的な記憶管理とその手法2
file基本的な記憶管理とその手法file第6回討論課題
file第6回ノートチェック
11/16中間試験      
11/23
祝日だが
普通授業
記憶領域管理(2) ページング
>ページングの本質は何か
 ページングで嬉しい点は何か
>性能はどの程度か・何で決まるか
 改善の工夫は何か
仮想記憶(1) オーバーレイ
>オーバーレイはどう動くか
 オーバーレイの問題は何か
p87〜p102ページング 
ページングのアドレス変換の性能 
大容量問題とオーバーレイ
fileページング
file大容量問題とオーバーレイ
file第8回討論課題
file第8回ノートチェック
11/30仮想記憶(2) 仮想記憶システム・デマンドページング
>デマンドページングは
 何の問題を解決しているのか
 どのようにして解決しているのか
 ハード・ソフトにそれぞれ何を追加しているのか
>性能(アクセス時間)は何でどう決まるか
 参照の局所性とは何か・どう関わるか
p102〜p115デマンドページング〜考え方と仕組 
デマンドページング〜ページインの処理手順 
デマンドページング〜実際の動作イメージ  
デマンドページング〜ここまでのまとめ

デマンドページングの性能〜モデルの概略 
デマンドページングの性能〜ミス率 
デマンドページングの性能〜性能と局所性 
デマンドページングの性能〜局所性とミス率の例 
デマンドページングの性能〜ワーキングセット・まとめ
fileデマンドページングの仕組と動作
fileデマンドページングの性能
file第9回討論課題
file第9回ノートチェック
1012/07仮想記憶(2) 仮想記憶システム・デマンドページング
>置換えアルゴリズムがなぜ問題になるのか
 FIFO・OPT・LRUでの動作を確認せよ
 スラッシングの対策は何が有効か

ファイルシステム(1) ファイルシステムの機能・名前空間管理
>ファイルシステムとデータベースの関係は?
 ディレクトリの効用を整理せよ
 絶対パスと相対パスの違いは何か
>ハッシュの効能は何か
p116〜p123ページ置き換えのアルゴリズム〜イントロ 
ページ置き換えのアルゴリズム〜FIFO 
ページ置き換えのアルゴリズム〜OPTとLRU
ページ置き換えのアルゴリズム〜スラッシング・LRUの実現法・まとめ

ファイルシステムの機能〜位置づけと概要 
ファイルシステムの機能〜データの概念と操作 
ファイルシステムの機能〜アクセス方式  
ファイルシステムの機能〜ここまでのまとめ

ファイルの名前管理〜名前とディレクトリ 
ファイルの名前管理〜パスと表記法 
ファイルの名前管理〜ディレクトリ情報の管理  
ファイルの名前管理〜ファイルのメタデータ・まとめ
fileページ置き換えの動作とアルゴリズム
fileファイルシステムの機能
fileファイルの名前付け
file第10回討論課題
file第10回ノートチェック
1112/14ファイルシステム(2) 内容領域管理
>ファイル空間管理が必要な理由は何か
 FATはどのような仕組か
 UFSはどのような仕組か
ログ構造ファイル・ジャーナリングファイル
>ログ構造ファイルやジャーナリングファイルとは何か
 その背景は何か
p116〜p134ファイルの記憶空間管理〜追加削除ができるために 
ファイルの記憶空間管理〜FAT 
ファイルの記憶空間管理〜UFS  
ファイルの記憶空間管理〜まとめ

その他のファイルシステム
fileファイルの記憶空間管理
fileその他のファイルシステム
1212/21ユーザインタフェース
ウィンドウシステム・国際化
インプットメソッド
p163〜p186ウィンドウシステム 
国際化 
インプットメソッド 
fileウィンドウシステム
file国際化
fileインプットメソッド
1301/14
月曜振替
保護とセキュリティ(1)
保護・暗号、認証
p176〜p182セキュリティ〜保護 
セキュリティ〜暗号
fileセキュリティ・保護
fileセキュリティ・暗号
1401/18保護とセキュリティ(2)
悪意あるソフトウェア・攻撃・防御
構成と事例
p183〜p195
p196〜p206
いろいろなOS 
file認証・悪意のあるソフトウェア・攻撃・防御*ASCII.jp ルートキットのすべて
*ウィキペディア ルートキット
15??期末試験 

教科書・参考書

教科書: 「オペレーティングシステム」 大澤範高 近代科学社 4-339-02707-5 2900円
参考書: 「オペレーティングシステム入門[新版] 古市栄治、日本理工出版会 4-89019-482-7 2200円
     「オペレーティングシステム」 吉澤康文、昭晃堂 4-7856-3119-8 2800円
     「オペレーティングシステムの基礎」 大久保英嗣、サイエンス社 4-7819-0860-8
     「オペレーティングシステム」 谷口秀夫 昭晃堂 ISBN4-7856-2043-9 3000円
     「OS概論」久保秀士著、共立出版、ISBN4-320-02395-1 定価2884円
   その他、オペレーティングシステムの教科書として多数出版されている。
   米国大学院でよく見かける教科書(の翻訳):
     タネンバウム著 オペレーティングシステム(3版) ピアソンエデュケーション 7560円
   読み本として参考になる
     「プログラムはなぜ動くのか 第2版 知っておきたいプログラミングの基礎知識」 矢沢 久雄 日経ソフトウエア
   UNIXカーネルの実装の解説
     「4.4BSDの設計と実装」マーシャル・カーク マキュージック、マイケル カレルズ、キース ボスティック、 ジョン クォーターマン 著、
       砂原・七条訳。 アスキー、ISBN4756143464 定価6090円、2003
     「BSDカーネルの設計と実装−FreeBSD詳解−」マーシャル・カーク マキュージック (著), ジョージ・V. ネヴィル‐ニール (著),
       歌代和正, 砂原秀樹(訳)、アスキー、ISBN4756143464 定価6300円、2005

評価

平常点(小試験 + 中間試験) 60%  +  期末試験 40%

ホームページ・オフィス等

おまけ


添付ファイル: file2015-11-30-2_notecheck.pdf 86件 [詳細] file2015-12-07-2_notecheck.pdf 94件 [詳細] file2015-12-07-1_No10-Discussion.pdf 123件 [詳細] file2015-11-30-1_No9-Discussion.pdf 109件 [詳細] file2015-11-23-2_notecheck.pdf 97件 [詳細] file2015-11-23-1_No8-Discussion.pdf 118件 [詳細] file2015-11-09-1_No6-Discussion.pdf 115件 [詳細] file2015-11-02-2_notecheck.pdf 105件 [詳細] file2015-11-09-2_notecheck.pdf 87件 [詳細] file2015-11-02-1_No5-Discussion.pdf 109件 [詳細] file2015-10-26-2_notecheck.pdf 99件 [詳細] file2015-10-26-1_No4-Discussion.pdf 120件 [詳細] file2015-10-19-2_notecheck.pdf 104件 [詳細] file2015-10-19-1_No3-Discussion.pdf 122件 [詳細] file2015-10-05-2_notecheck.pdf 128件 [詳細] file2015-10-05-1_No2-Discussion.pdf 146件 [詳細] file2015-09-28-1_syllabus-handout.pdf 142件 [詳細] file2015-09-28-2_class-organization.pdf 120件 [詳細] file2015-09-28-3_No1-Discussion.pdf 158件 [詳細]

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Last-modified: 2015-12-08 (火) 10:04:05 (655d)