オペレーティングシステムII
[ GB31801 ]
Operating Systems II |
| 対象：3・4学年 |
開設学期：第3学期 |
曜日・時限：火5 |
単位数：1単位 |
| 担当教員：新城靖 |
概要
オープンソースOSとしてLinuxのソースコードを題材に，オペレーティングシステムが一般的なハードウェア（x86）上でどのように動作するのかについて講義を行う．特にOS動作の理解で重要となるソフトウェアとハードウェアのインテラクションについて学ぶ．
学習・教育目標
- OSの実行環境，OS動作を理解するに必要なx86プロセッサアーキテクチャについて理解する．
- OS動作に必要なソフトウェアとハードウェアのインテラクションを理解する．
- 実際のOSソースコードにおける，処理の流れを理解する．
キーワード
OSカーネル, Linux, システム・コール, プロセス管理, メモリ管理, デバイスドライバ, 割り込み, 時間管理, ファイルシステム.
Keywords
OS
Kernels, Linux, System Calls, Processes Management, Memory Management,
Device Drivers, Interrupts, Time Management, File systems.
時間割
| 週 | 講義内容/理解すべき項目 |
|---|
| 第1週 | システムコールとLinuxカーネルソース
オペレーティングシステムの構成、システムコールとライブラリ、リンク、ソースコードのディレクトリ構成
|
| 第2〜3週 | プロセスの構成
実行形式、task構造体、current、プロセスの状態、優先度、スケジューラ、レディキュー |
| 第4〜5週 | メモリ管理
Buddyシステム、kmalloc、スラブアロケータ、アドレス空間、ページテーブル、MMU、ページフォールト |
| 第6週 | デバイスドライバと入出力
ブロック型／文字型デバイス、copy_from_user()とcopy_to_user() 、inb() と outb() |
| 第7〜8週 | 割り込み
割り込みコントローラ、IRQ、割り込みの前半部と後半部、Softirq、Tasklet、Work Queue |
| 第9週 | 時刻と時間の管理
モノトニック時刻、jiffies と HZ、カレンダー時刻管理、インターバルタイマ、時間切れ処理 |
| 第10週 | ファイルシステム
VFSインタフェース、inode、ディレクトリ
|
教材
プリント配布．
参考書籍
Robert Love: "Linux Kernel Development", Addison-Wesley Professional (2010).
ボベット，他：詳解Linuxカーネル第3版，オライリージャパン, (2007)．
Rodrigue, 他: The Linux Kernel Primer: A Top-Down Approach for x86 and PowerPC Architectures, (Prentice Hall) 2005.
Jonathan Corbet, 他： "Linuxデバイスドライバ", オライリージャパン (2005)
白崎博生：Linuxのブートプロセスをみる（UNIXMAGAZINE COLLECTION），アスキー (2004)．
Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual Combined Volumes:1, 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, and 3C.
蒲地輝尚：はじめて読む486―32ビットコンピュータをやさしく語る，アスキー (1994)．
予備知識・前提条件
オペレーティング・システムIを受講していること．
成績評価
クイズ、レポート、試験によって総合的に評価する．
教員メールアドレス
yas(AT)cs.tsukuba.ac.jp
TF・TA
大辻弘貴
講義のWebページ
http://www.coins.tsukuba.ac.jp/~yas/coins/os2-2012/オフィスアワー
月５，3E302