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授業概要
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オペレーティングシステム(OS)は、計算機を動作させる基盤ソフトウェアである。OSは、ハードウェアを制御し、効率的な利用を可能にしている。また、上位ソフトウ ェア(応用プログラム)の効率的な動作を支援するための機能を実現している。本講義では、OSの機能や構造を学び、その背景にある基本的な概念について講述する。
(1)ハードウェアとソフトウェア構成：ハードウェア構成、ソフトウェア構成、OSプログラム構成
(2)開始・終了と障害対処：ROM、IPL、初期化処理、アボート、フリーズ、障害管理
(3)例外と割り込み：ハードウェア機能、例外、割り込み、プログラム走行レベル
(4)プログラム管理：コンパイラ、静的/動的リンク、実行プログラム形式
(5)プロセス管理：プロセス、プロセス制御(スケジュール、ディスパッチ、タイムスライス、プリエンプション)
(6)領域管理：領域管理、断片化
(7)仮想記憶(1)：アドレス変換、セグメンティング、ページング、単一/多重仮想記憶空間
(8)仮想記憶(2)：スワッピング、オンデマンド・ページング
(9)プロセス間通信・同期：セマフォ、危険区域、排他制御、デッドロック、メッセージ通信、イベントとプロセス割り込み
(10)入出力制御：周辺入出力制御、通信制御
(11)ファイル管理(1)：ファイル、保護、アクセス法
(12)ファイル管理(2)：ファイルシステム、物理/論理ボリューム、マウント、インタリーブ
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An operation system (OS) is system software which runs computers. OS manages hardware resources so they can be used efficiently. Also, OS supports efficiency of high-level software (i.e., applications). In this course, we study functions and construction of OS, as well as fundamental notion in the background.
(1) hardware and software configuration
(2) managing operation system failures
(3) initial program load
(4) program management
(5) process management
(6) memory management
(7) virtual memory (1)
(8) virtual memory (2)
(9) inter-process communication, inter-process synchronization
(10) I/O
(11) file management (1)
(12) file management (2)
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キーワード
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OSの役割／サービス，システムコール，割り込み，ファイルシステム，プロセス管理，メモリ管理，仮想記憶，並行プロセス，クリティカルセクション，デッドロック
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授業形態
（項目）
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授業形態
（内容）
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使用する教材等
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履修条件等
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履修に必要な知識・能力
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履修に必要な知識・能力については，適宜，授業中に説明します．
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到達目標
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No
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観点
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詳細
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1.
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知識・理解
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授業概要を参照のこと．
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2.
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専門的議場
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授業概要を参照のこと．
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3.
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C：汎用的技能
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4.
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D：態度・志向性
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授業計画
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No
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進度・内容・行動目標
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講義
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演習・その他
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授業時間外学習
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1.
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第１回 オペレーティングシステム（OS）の概念
OSとは，ハードウェア／ソフトウェア構成，OSプログラム構成，OSの歴史
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◯
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2.
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第２回 OSのサービス
システムコール，ユーザ空間，カーネル空間，システムコールの分類，既存OSのシステムコールの例
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◯
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3.
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第３回 例外と割り込み
ポーリングと割り込み，割り込み機能，例外，割り込みハンドラ，割り込みルーチン
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◯
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4.
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第４回~５回 ファイルシステム
ファイルとは，ファイルの支援機能，アクセス技法，割り当て技法，２次記憶，ファイルの保護
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◯
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5.
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第６回 ディスクのスケジューリング
物理的性質，各種スケジューリング方式（先着順，最短位置決め，SCAN方式とその変形版）
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◯
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6.
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第７回~８回 プロセス管理とスケジューリング
プロセスとは，プロセスの状態，マルチプログラミング，コンテキストスイッチング，ディスパッチャ，各種スケジューリング方式（横取りのない方式，横取りのある（プリエンプション）方式）
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◯
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7.
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第９回 メモリ管理
メモリ管理方式の歴史，裸の計算機，常駐モニタ，スワッピング，多重区画割り当て，ページング，セグメンテーション，仮想アドレス，物理アドレス，アドレス変換
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◯
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8.
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第１０回~１１回 仮想記憶
仮想記憶とは，ページフォールト，デマンドページング，ページ置き換え，置き換えアルゴリズム（LRUなど），スラッシング
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◯
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9.
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第１２回~１４回 並行プロセス
順序グラフ，仕様，クリティカルセクション問題，排他制御，ソフトウェア／ハードウェアによる解法，不可分命令，セマフォ，古典的プロセス協調問題，プロセス間通信
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◯
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10.
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第１５回 デッドロック
デッドロックとは，デッドロックの性質，デッドロックの防止，デッドロックの回避，デッドロックからの回復
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◯
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授業以外での学習にあたって
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宿題等が指示される場合があります．しっかり取り組んでください．
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テキスト
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とくにテクストは定めておらず，配布資料を用いて講義します．
（資料は，講義のときに，配布します．）
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参考書
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1) J.L.ピータソン，A.シルバーシャッツ著（宇津宮孝一，福田晃訳）：オペレーティングシステムの概念(上)，培風館．ISBN 4-563-01333-1
2)A.S.タネンバウム著（水野，福田他訳）：モダンオペレーティングシステム，ピアソンエデュケーション．ISBN 4-89471-537-6
3)A.S.タネンバウム著（引地訳）：OSの基礎と応用，トッパン．ISBN 4-8101-8543-5
4)清水謙多郎：オペレーティングシステム，岩波書店．ISBN 4-00-007852-6
5)谷口秀夫：オペレーティングシステム，昭晃堂．ISBN 4-7856-2043-9
6)前川守：オペレーティングシステム，岩波書店．ISBN 4-00-010346-6
7)A.S.Tanenbaum: Modern Operating Systems, Second Edition, Prentice Hall. ISBN 0-13-031358-0
4) 清水謙多郎：オペレーティングシステム，岩波書店．ISBN 4-00-007852-6，
5) 谷口秀夫：オペレーティングシステム，昭晃堂．ISBN 4-7856-2043-9，
6) 前川守：オペレーティングシステム，岩波書店．ISBN 4-00-010346-6，
7)A.S.Tanenbaum: Modern Operating Systems, Second Edition, Prentice Hall. ISBN 0-13-031358-0
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授業資料
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成績評価
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評価方法・観点
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観点No.1
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観点No.2
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観点No.3
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観点No.4
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観点No.5
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観点No.6
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観点No.7
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観点No.8
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備考（欠格条件・割合）
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◎
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◎
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80
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◯
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◯
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20
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(実施しません)
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(実施しません)
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(実施しません)
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＜欠格条件＞
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成績評価基準に関わる補足事項
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ルーブリック
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学習相談
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添付ファイル
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授業担当者の実務経験有無
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授業担当者の実務経験内容
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＜実務経験の内容＞
＜実務経験が授業にどういかされるか＞
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その他
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【授業の進め方】講義による授業を行う．適宜，レポートを課す．
・教室および曜日時限については、掲示される情報を必ず確認しておいてください。
・他の授業と同様、Ｗｅｂによる履修登録を行ってください。
・すべての授業に出席することが望まれますが、やむをえず欠席する場合は、事前または事後に必ず担当教員に連絡してください。
・剽窃を含む不正行為には、厳しく対応します。
・本学では、ハラスメントに関する相談や苦情の申出に対応するために、相談窓口・相談員を設置しています。
ハラスメントの防止・対策について
http://www.kyushu-u.ac.jp/university/harassment/
・学習相談は随時受け付けます。担当教員に授業の際や電子メール等で相談してください。
・授業に関わる活動に困難を感じた際には、できるだけ早く担当教員に相談してください。
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更新日付
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2020-03-31 09:48:21.01
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