理工学部Faculty of Science and Engineering
COT200XE（計算基盤 / Computing technologies 200）オペレーティングシステムOperating system
上野 雅浩Masahiro UENO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H6020 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 金5/Fri.5 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
応用情報工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
Computers are indispensable for living in modern society. Operating systems provide a convenient and efficient interface when programs run on a computer. In the class, the operation of computer hardware is explained, and the main elements of a general operatin system are outlined.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
コンピュータは、現代社会において生活する上で、必要不可欠となっている。オペレーティングシステムは、プログラムがコンピュータ上で動作する際に、便利で効率的なインタフェースを提供している。授業は、コンピュータのハードウェアの動作についての説明から始まり、一般的なオペレーティングシステムの主要要素について概説する。
到達目標Goal
OSの基本設計思想を理解でき、その上で、計算機リソースを有効活用して複数のプログラムを効率的に並行動作させるためのコンセプトと、高速化への道筋を理解できる。具体的には、タスク制御、割り込み制御、メモリ管理、仮想記憶システム、入出力・ファイル制御等、OSの基本技術を理解できるとともに、並列処理等の計算機リソースの有効活用等についても理解できる。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
パワーポイントやプリント配布による講義を主体とする。
(本年は板書は行わない予定）
感染症対策のためにオンラインを併用する場合がある。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1：オペレーティングシステムの概要（１）
－OSとアプリケーション、ハードウェア隠蔽－
ハードウェア、OS、アプリケーションの関係
2：オペレーティングシステムの概要（２）
－システム処理形態－
処理形態（バッチ処理、タイムシェアリング処理、オンライントランザクション処理等）
3：ハードウェアの基礎知識（１）
－バス、CPU、割り込み－
OSの理解に必要なハードウェアの基礎知識（バス、CPU、割り込みの動作の仕組み）
4：ハードウェアの基礎知識（２）
－メモリ、入出力デバイス、DMA、画像表示デバイス－
OSの理解に必要なハードウェアの基礎知識（メモリ、入出力デバイス、DMA、画像表示デバイスの動作の仕組み）
5：OS機能の概要－
一般的なOSの基本的な構成とそれぞれの機能、および、システムコールの概要と代表的なAPI
6：ブートローディング
OS起動の仕組み（ブートローダ、BIOS）
7：メモリ管理（１）
－概要、プログラム内メモリ種類、メモリ内プログラム配置方法－
メモリ管理の概要と、具体例（プログラム内メモリの種類、メモリ上のプログラムの配置等）
8：メモリ管理（２）
－メモリコンパクション、ページング、仮想記憶方式、ページ置き換え方式、メモリ保護－
メモリコンパクション、ページング、仮想記憶方式、ページ置き換え方式、メモリ保護等）
9：マルチプログラミング
複数プログラムのメモリへのロードと同時並行処理の仕組み
10：プロセス・スレッドと共有資源
プロセスとスレッドのそれぞれの特徴と、資源の共有方法
11：プロセス間通信と同期・排他制御
プロセス間通信の仕組みと、それを使ったプロセスの同期・排他制御方法、および、デッドロック
12：入出力と割り込み管理
デバイスドライバの構成と動作
13：ファイルシステム（１）
－基本機能、データアクセス方法、ディレクトリ－
ファイルシステムの基本機能、データアクセス方法の種類、ディレクトリによるファイル整理
14：ファイルシステム（２）
－入出力デバイス管理、入出力の高速化―
ストレージデバイスの管理方法と実際のファイルシステムの紹介、および、入出力の高速アクセスの仕組み
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】資料配布によって授業を行うので、復習は必ず行うこと。
テキスト（教科書）Textbooks
教科書は使用しない。
参考書References
特に指定はしないが、下記は参考になると思われる。
アンドリュー・S. タネンバウム (著), 水野忠則 (他訳), “モダンオペレーティングシステム 第2版,” ピアソン・エデュケーション, ISBN4-89471-537-6, 2004年.
古市栄治 (著), “オペレーティングシステム入門,” 日本理工出版会, ISBN978-4-89019-482-7, 1995年.
吉澤康文 (著), “オペレーティングシステムの基礎－ネットワークと融合する現代OS－,” オーム社, ISBN978-4-274-21833-0, 平成27年.
前川守 (著), ”オペレーティングシステム,” 岩波書店, ISBN4-00-010346, 1988年.
小林哲二 (著), ”オペレーティングシステム[OS]基本技術,” 日本理工出版会, ISBN978-4-89019-526-8, 2006年.
菱田孝彰, 寺西裕一, 峰野博史, 水野忠則 (著), ”オペレーティングシステム,” , 共立出版, ISBN978-4-320-12345-8, 2014年.
野口健一郎 (著), ”オペレーティングシステム,” オーム社, ISBN978-4-274-13250-6, 平成14年.
並木美太郎 (著), ”オペレーティングシステム入門,” サイエンス社, ISBN978-4-7819-1306-3, 2012年.
Marc J. Rochkind (著), 福崎俊博 (訳), ”UNIXシステムコール・プログラミング,” アスキー出版局, ISBN4-87148-260-X, 1978年.
成績評価の方法と基準Grading criteria
単位認定は、レポート50%、期末試験（または2回目のレポート）50%の比重として成績評価を行う。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし。
その他の重要事項Others
オンライン授業を行います。