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授業の目標
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コンピュータシステムの基盤ソフトウェアであるオペレーティングシステムについて理解する。
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到達目標
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（１）システムコールを用いて簡易なシェルを作成できる。
（２）オペレーティングシステムの開発環境を、WSLとQEMUを用いて構築できる。
（３）オペレーティングシステムに、新しいスケジューリングアルゴリズムを追加できる。
（４）仮想記憶について説明できる。
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身につく能力
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＜全学ディプロマ・ポリシー＞
○【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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オペレーティングシステムの機能を解説するとともに、講義中にテキストにあるコマンドを実行する実習を行い、さらにシステムコールを用いてシェルのプログラムを作成することで、具体的かつ定着率の高い講義を目指す。また、情報システムにおけるアーキテクチャ、オペレーティングシステム、プログラミング言語の相互関係について、理解できるようにする。
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授業の計画
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第１週 ガイダンス、演習環境設定、プログラム課題（shell）、オペレーティングシステム概論
第２週 CPUの仮想化: プロセス, プロセスAPI ※課題提出（shell）
第３週 CPUの仮想化: ファイルディスクリプタとパイプ、制限された直接実行
第４週 CPUの仮想化: CPUスケジューリング、MLFS, 宝くじスケジューラ、Linux CFS
第５週 演習環境設定(WSL)、演習環境設定（XV6-RISCV) 、プログラム課題（syscall） ※課題提出（shell）
第６週 プログラム課題（スケジューラ）演習
第７週 メモリの仮想化: アドレス空間、メモリAPI
第８週 メモリの仮想化: アドレス変換、セグメンテーション
第９週 メモリの仮想化: Free-Space Management、ページング基礎
第１０週 メモリの仮想化: TLB、高度なページテーブル、プログラム課題（仮想記憶） ※課題提出（スケジューラ）
第１１週 学外講師による特別講義（株式会社テラスカイ）
第１２週 永続性: I/Oデバイス
第１３週 永続性: ハードディスク
第１４週 永続性: ファイルとディレクトリ
第１５週 永続性: ファイルシステム ※課題提出（仮想記憶）
第１６週 定期試験
尚、学外講師の特別講義の日程は変更になる場合がある。
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授業時間外学修の指示
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・参考書『プログラミング言語C』の第8章「UNIXシステム・インタフェース」は第3回講義の前に読むこと。その際には、掲載されているプログラムをきちんと理解すること。思った以上の時間がかかるので、第3回講義の2週間以上前から始めること。
・テキストにあるコマンドの実行やプログラムの作成は、講義中の時間だけでは全く不十分であるので、授業時間外にも積極的に実施すこと。
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成績評価の方法
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プログラム課題 ４５％
（定期試験期間中）定期試験 ５５％
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テキスト・参考書等
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履修上の留意点
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・講義中にPCを用いた実習を行うため、PCを持参すること。
・講義資料(テキストに沿った日本語資料)、レポート課題、プログラム課題を、manabaにアップロードする。
・レポート課題は、manabaを用いて提出する。
・プログラム課題は情報工学科 情報ネットワーク研究室内のサーバ上で提出する。提出締切日を第1回講義資料に記載する(第1回講義資料のこの部分は適宜変更するので注意すること)。
・C言語のプログラムを理解・作成できることを前提とする。
・システムアーキテクチャを履修済みであることが望ましい。
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資料
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備考
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