Operating System Lecture No.1

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授業内容

コンピュータに接続された機器や、コンピュータ上のアプリケーション、そして、コンピュータのユーザの間の関係を調整する役目をになうのがオペレーティング・システム(OS)である。OSの基礎と理論、そして、実装を、プログラミングや実際のプログラムを読むことから学んでいく。

宿題

問題に関しては、問題ごとに別なメールで、以下のタイトルで 
    Subject: Operating System Lecture Exercise 1.1
kono@ie.u-ryukyu.ac.jp まで送ること。

締め切りは二週間とします。二週間以内に解答しない場合は、追加の問題を出しますので、そちらも解いて下さい。

問題は授業中に新しく出します。先走って提出しないでください。

レポートの本文はメール中に書きます。URL 1行とかのメールはSPAM filterで跳ねられる場合があります。

学籍番号をメールの中に記述すること。出席しない場合でも、問題解答を送れば出席扱いとします。

学科のメールアカウント及び、学科のメールサーバ経由で提出すること。それ以外は受け付けません。(filtering にひっかかるので)From が exxxxx@ie.u-ryukyu.ac.jp になるようにすること。kono@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp などに送らない。 kono@ie.u-ryukyu.ac.jp まで送ること。

履修条件

    英語の教科書を用いるので、英語が読める必要がある
    C言語に関する基本的な知識があった方が良い

教科書

今年の最新版なので、去年のものは使えません。必ず英語の版を手にいれて下さい。

ペーパーバックでも良いが、ちゃんと 最新 edition に合わせてください。各自、自力で手にいれてください。教科書購入は必須です。

評価方法

    出席状況、宿題の結果を総合して判定する。

授業計画

  1. Introduction オペレーティングシステムの概要
  2. Function of Operating System オペレーティングシステムの機能
  3. File System, ファイルシステム
  4. Process プロセス
  5. 軽量プロセス と Scheduling スケジューリング
  6. Process Syncrhonization 同期機構
  7. Lock による同期
  8. Memory Management メモリ管理
  9. Paging, Segmentation, ページングとセグメンテーション
  10. Virtual Memory, 仮想記憶
  11. Network, ネットワーク
  12. Security etc, セキュリティ、その他

ニュースとWWW

この授業は、ura.ie.classes.os のニュースグループと、http://ie.u-ryukyu.ac.jp/~kono/os/ の WWW page を使っておこないます。授業の資料は、WWW pageに置いておきます。こちらから出す案内などはニュースグループを使います。実験などの質問もニュースグループでおこなってください。

レポートの締め切りは守ること。レポートの〆切は2週間後とします。

英語の教科書の使い方

問題1.1

学科のサーバの設定

問題1.2

OSとは何か?

Operating System とは何か?

ちまたには、いろいろなOperating Systemがある。

API / ソフトウェアバス

OSの上で買ってきたソフトを動かす

資源管理

    CPU
    メモリ
    ディスク
    ファイル

保護

    ユーザ
    グループ
    ring protection

サービスモデル

    コマンド command
    server / daemon    ,   client
    batch / TSS (Time sharing service)

リアルタイム制御

    トランザクション (transaction)
    同期(Synchronization)
    スケジューリング (scheduling)

仮想化、コンテナ

    OSの上のOS
    ユーザからアクセスできる範囲

API の位置付け
実際には、ユーザの行うことと、ハードウェアでそれを実行するところの間には、さまざまな段階がある。OS は、その各段階での標準化を提供する。

library (static, dynamic) 、あるいは、kernel trap 、さらに、サーバ(daemon)などが、様々な機能を実現する焦点となる。これを API (Application Program Inteface )と呼んでも良い。

問題1.3

Unix の Boot Strapping

Unix の立ち上がり方 

 boot
 init
 /etc/rc
 single user and multi user
dmesg command

M1/M2 macのmacOS boot option Mac OS X のboot オプション この他に、 

    shift を押しながら立ち上げる      Safe boot
を覚えておくと便利。最近のはちょっと複雑。 

    Start up your Mac with Apple silicon in safe mode
    On your Mac, choose Apple menu  > Shut Down.
    Wait for your Mac to shut down completely. A Mac is completely shut down when the screen is black and any lights (including in the Touch Bar) are off.
    Press and hold the power button on your Mac until “Loading startup options” appears.
    Select a volume.
    Press and hold the Shift key, then click Continue in Safe Mode.
    The computer restarts automatically. When the login window appears, you should see “Safe Boot” in the menu bar.

Fedora の Install

課題11.1 にそって、Fedroa を install する

M1 Mac では UTM

Inetl Mac では VirtualBox を使う

あるいは、

学科 Serverの ie-virsh を使う

問題1.4 Web page の課題

問題1.4
Shinji KONO / Fri Oct 13 13:51:40 2023