理工学部Faculty of Science and Engineering
COT300XE(計算基盤 / Computing technologies 300)リアルタイムOSとプロセッサReal-time OS and processors
和田 英彦Hidehiko WADA
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 | H6051 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期授業/Spring |
曜日・時限Day/Period | 木1/Thu.1 |
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 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
This course deals with real-time operating systems and processors which are important elements for embedded systems. This course introduces real-time operating systems and processors from the viewpoint of software development.
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
組込みシステムでは重要な要素となるリアルタイムOSとプロセッサについて理解を深める.この授業では,ソフトウェアを開発する立場から見たリアルタイムOSとプロセッサについて講義を行う.
到達目標Goal
1) 組込みシステムで使用されるOSやプロセッサと,パソコンなどの汎用システムで使用されるOSやプロセッサとの違いや特徴を,自分の言葉で説明できる.
2) 小規模なリアルタイムシステムで使用されるソフトウェアやOSの機能について理解するとともに,それらの機能を使用したソフトウェアの基本設計ができる.
3)組込みシステムのハードウェアの構成要素と,それらとソフトウェアとの関係を理解して,システムを動作させるソフトウェアの基本的な設計ができる.
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. )
講師がスライドを表示しながら説明を行う.授業計画の回数はあくまでも目安であり,テーマで扱う内容,学習すべき項目の量や理解度に応じて進み方は調整する.
また,授業内容に合わせた課題を出題するので,期限(通常1週間)までにレポートを提出する,出題した課題については,授業時間内に解答の考え方を示すとともに,提出されたレポートの中から良い点や典型的な間違いなどの例を示してフィードバックを行う.
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。
第1回:概要
前期授業の概要(導入,組込みシステム,リアルタイムOS,プロセッサ)と授業方針
第2回:リアルタイムOSの基礎
一般的なOSの機能,OSとカーネル,OSの機能,リアルタイムOSの特徴
第3回:タスク管理(1)
リアルタイムOSのタスク管理,プログラムとタスク,簡単なプログラムとタスクの動作
第4回:タスク管理(2)
タスクの識別,タスクの管理情報,タスク管理のサービスコール,割込みと例外
第5回:スケジューリング、タイマと時間管理
スケジューラ(評価基準,スケジューリングポリシー,リアルタイムOSのスケジューリング),タイマと時間管理
第6回:同期
排他制御,セマフォ,デッドロック,プロセス間同期,優先度逆転など
第7回:メモリ管理
タスクのメモリ管理,
仮想記憶(物理アドレスと論理アドレス),リアルタイムシステムのメモリ管理
第8回:タスク間通信
タスク間通信,メッセージバッファ,
メールボックス,
データキューなど
第9回:開発環境
組込みシステム開発の特徴,開発環境・開発ツールと例,組込み機器開発の例
第10回:組込みプロセッサ基礎
組込みシステム用のプロセッサとPC・サーバ用プロセッサの違い,組込みシステムによく使われるプロセッサ,プロセッサ基礎
第11回:メモリ,ストレージ,割込みと例外
メモリ,ストレージ,
割込みと例外の重要性、割込み処理のソフトウェア
第12回:周辺機器
インタフェース,バス,周辺機器,デバイスドライバ,タイマ
第13回:組込みシステムの新しい技術
マルチコア,仮想化技術
第14回:まとめ
まとめ,あるいは前期試験
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、3時間を標準とする】必要に応じて指示するが,講義内容の理解を深めるために,課題に対するレポートを提出してもらう.レポートはほぼ毎回出題する予定である.レポートの課題提示と提出は授業支援システムを使用する.
テキスト(教科書)Textbooks
授業の各回ごとに資料を配布する.
参考書References
特に指定しない.
必要がある場合には,授業の中で紹介する.
成績評価の方法と基準Grading criteria
期末試験,レポート,平常点を考慮して,総合的に判断する.
・到達目標においては,2)を40%,1)と3)を30%の比重を置く.
・成績評価は,基本的には試験 70%,レポート 20%, 平常点 10%の割合で評価する.
授業をどのような形式で行えるか,現時点では確定していないが,授業形式によっては,評価の割合を変更する場合がある.評価の割合を変更する場合は連絡する.
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
企業など実際の現場での経験や話題についても,講義の中で紹介していく.
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
パソコンを持参することにより,資料をパソコンで参照することができる.ただし,パソコン持参は必須ではない.
その他の重要事項Others
対面授業ができない場合は,授業用の資料を学習支援システムで提示して,各自資料を読んで理解する形で進める.期中に,課題の解説を行ったり,授業内容に対する質問を受けるために,オンライン授業を何回か行う予定である.