アクセス数 5056 このページの最終更新 2015-12-08 (火) 10:04:05
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 | |
| １ | 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 |  授業の目標 ＯＳとは何か ＯＳの位置づけ ＯＳの構造と作り おまけ〜階層構造について おまけ〜OSの構造の境界線の理由 | シラバス 授業の進め方 第１回討論課題 |
| ２ | 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 | カーネルの３大機能 プロセッサの仮想化 プロセスの切換え プロセスの状態遷移 コンテキスト プロセスと割込み | 第２回討論課題 第２回ノートチェック |
| ３ | 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 | プロセスの待ち行列 プロセスのスケジューリング プロセスのスケジューリング(2) | 第３回討論課題 第３回ノートチェック |
| ４ | 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 | 並行処理の考え方 同期・排他制御 排他制御の仕組 ハイレベルの排他制御 | 第４回討論課題 第４回ノートチェック |
| ５ | 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 | デッドロック 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 ss06_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 | 第５回討論課題 第５回ノートチェック |
| ６ | 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 | 基本的な記憶管理とその手法 | 第６回討論課題 第６回ノートチェック |
| ７ | 11/16 | 中間試験 | ||||
| ８ | 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 | ページング 大容量問題とオーバーレイ | 第８回討論課題 第８回ノートチェック |
| ９ | 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 | デマンドページングの仕組と動作 デマンドページングの性能 | 第９回討論課題 第９回ノートチェック |
| 10 | 12/07 | 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 | ページ置き換えの動作とアルゴリズム ファイルシステムの機能 ファイルの名前付け | 第１０回討論課題 第１０回ノートチェック |
| 11 | 12/14 | 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 | ファイルの記憶空間管理 その他のファイルシステム | |
| 12 | 12/21 | 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 | ウィンドウシステム 国際化 インプットメソッド | |
| 13 | 01/14 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 | セキュリティ・保護 セキュリティ・暗号 | |
| 14 | 01/18 | 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 | 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： 「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
平常点（小試験 + 中間試験） 60% ＋ 期末試験 40%
2015-11-30-2_notecheck.pdf 377件
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2015-12-07-2_notecheck.pdf 412件
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2015-12-07-1_No10-Discussion.pdf 429件
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2015-11-30-1_No9-Discussion.pdf 452件
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2015-11-23-2_notecheck.pdf 430件
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2015-11-23-1_No8-Discussion.pdf 418件
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2015-11-09-1_No6-Discussion.pdf 425件
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2015-11-02-2_notecheck.pdf 447件
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2015-11-09-2_notecheck.pdf 424件
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2015-11-02-1_No5-Discussion.pdf 455件
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2015-10-26-2_notecheck.pdf 444件
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2015-10-26-1_No4-Discussion.pdf 456件
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2015-10-19-2_notecheck.pdf 476件
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2015-10-19-1_No3-Discussion.pdf 520件
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2015-10-05-2_notecheck.pdf 489件
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2015-10-05-1_No2-Discussion.pdf 555件
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2015-09-28-1_syllabus-handout.pdf 555件
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2015-09-28-2_class-organization.pdf 504件
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2015-09-28-3_No1-Discussion.pdf 535件
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