| 科目名 |
オペレーティングシステム |
| 担当教員 |
各指導教官 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０６ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
月２,木２ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
☆講義の目的
デスクトップパソコン、ノートブックパソコン、スマートフォンからスーパーコンピュータまで、ありとあらゆるコンピュータには当たり前のようにオペレーティングシステムが搭載されれるようになった。しかし、このオペレーティングシステムはコンピュータを使用するユーザがコンピュータに載る資源を使い安くすると同時に、煩わしい処理を隠蔽することで、ソフトウェア開発効率を著しく向上させている。
このようなオペレーティングシステムの役割と機能を本講義は解説していく。
元来、コンピュータは単なるハードウェアであり、それを人間が駆使して使うという時代から、人類の英知を積み重ねることで、現代のLinuxやWindowsといった超高機能なオペレーティングシステムに到達した経緯がある。このようなコンピュータの開発の歴史に付随する、オペレーティングシステムの歴史を理解し、ソフトウェア開発で必要な基本的な知識習得を行うと共に、ソフトウェアがコンピュータのハードウェア資源を有効利用するためのテクニックを習得する。
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| 授業の詳細2 |
☆講義の進め方
本講義は座学と演習からなり、演習の一部では、プログラミングを実践する。
座学の講義ではオペレーティングシステムに関する基本事項を習得し、仕組みを理解する。演習ではその仕組みを実践することで、コンピュータ資源をオペレーティングシステムを介して用いる方法を理解する。
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| 授業の詳細3 |
☆達成目標
本講義を習得することにより、以下の能力を身につけることを目標とする。
（１）オペレーティングシステムの存在意義や必要性が理解できる。
（２）コンピュータでのプログラムの実行の仕組みを理解し、解説できるようになる。
（３）コンピュータの記憶の管理方法を理解し、解説することが出来るようになる。
（４）コンピュータハードウェアの仕組みを理解し、それを管理する方法を考え、提案できるようになる。
（５）プログラムの高速化を提案できるようになる。
（６）複数のプログラムが協調して動作する仕組みを理解し、解説できるようになる。
（７）オペレーティングシステムの機能を使ったプログラムを記述できるようになる。
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| 授業の詳細4 |
☆講義計画
座学と数回の演習から構成する。座学の際にはミニテストを実施する。
１．オペレーティングシステムとはなにか
コンピュータの歴史からソフトウェアの歴史を理解し、オペレーティングシステムの必要性を解説できるようになる。
２．オペレーティングシステムの構成
オペレーティングシステムが有する必須機能に関して理解し、構成を解説できるようになる。
３．[演習] 第１回、第２回のまとめと演習
オペレーティングシステムが開発された背景と、その構成に関して理解を問う演習を行う。
４．プロセスとは
オペレーティングシステムで実行されるプログラム単位を理解し、その実行方式や管理の方法に関して解説できるようになる。
５．プロセス間通信
オペレーティングシステムがプログラム間のデータ授受をどのように管理しているのかを理解し、その方法を解説できるようになる。
６．[演習] 第４回、第５回のまとめと演習
プロセスとプロセス間通信に関して、その理解を問う演習を行う。
７．[演習] 第１、２、４、５回のプログラミング演習
プロセス、プロセス間通信に関してのプログラム演習を行うことで、オペレーティングシステムの機能を使ったソフトウェア開発をできるようになる。
８．メモリ階層の管理
コンピュータのメモリシステムを管理するためのテクニックを理解し、複数の方法の間で最適なものはどれか、解説できるようになる。
９．ページングとセグメンテーション
メモリより大きなプログラムを実行する際の方法に関して理解し、その方法論を比較しながら解説できるようになる。
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| 授業の詳細5 |
１０．ファイルシステム
データを格納する単位であるファイルに関して、その構成を理解し、解説できるようになる。
１１．ファイルの実装方法
ファイルがどのようにコンピュータに実装されているかを理解し、その構成方法の差異を性能面や利用するリソース多少により比較し、解説することができる。
１２．[演習] 第１０回、第１１回のまとめと演習
ファイルシステムとファイルの実装方法に関して深く理解していることを確認する。
１３．UNIX
UNIXシステムとWindowsシステムの構成を理解し、これまでに学んだオペレーティングシステムの機能との関連を解説できるようになる。
１４．[演習] 第８、９、１０，１１、１３回のプログラミング演習
メモリ管理とファイルシステム、UNIXとWindowsに関連したプログラミング演習を行う。
１５．クオータ末試験
ミニテスト、演習回答、レポート、ノート、教科書持ち込み可。
１６．試験解答解説
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| 授業の詳細6 |
☆テキスト
大久保英嗣「オペレーティングシステム」ISBN: 4274131939, オーム社出版局。
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| 授業の詳細7 |
☆成績評価
座学講義最初にミニテスト、演習でのまとめ試験、数回のプログラミング演習を行ない、クォータ末に試験を行なう。評価の配分は以下のように実施する予定である。
・ミニテスト２０％・演習３０％
・クオータ末試験５０％
上記項目の合計で６０％以上を合格とする。
＜成績評価の基準＞
ＡＡ：特に優れた成績を示したもの（９０％以上）
Ａ ：優れた成績を示したもの（８０〜８９％）
Ｂ ：良好と認められる成績を示したもの（７０〜７９％）
Ｃ ：合格と認められる成績を示したもの（６９〜６０％）
Ｆ ：不合格（６０％未満） |
| 授業の詳細8 |
☆備考
本講義は以下の講義をすでに受けていると理解がスムーズであると考えられ、事前に履修していることが望ましい。
「計算機アーキテクチャ」
「アルゴリズムとデータ構造」
「情報学群実験第１・２」
「計算機アーキテクチャ」
「計算機システム」
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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