コンピュータの動作と管理(’13)

主任講師: 葉田 善章

コンピュータの基本的な演算のしくみや動作、コンピュータが持つ計算機資源の管理について学ぶことを通して、コンピュータのしくみについて理解を深めることを目標とする。 検討中リストに追加

各回のテーマと放送内容

※テーマをクリックすると授業内容が表示されます。

第1回 コンピュータの動作と管理
コンピュータはハードウェアとソフトウェアで構成されている。本回では,コンピュータを構成するソフトウェアとハードウェアの概要について説明するとともに,本科目の概要について述べる。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第2回 演算装置のしくみ
コンピュータのハードウェアの違いを考えることを目的として,主要装置の一つである演算装置のしくみを直感的に考える。演算装置は論理回路により構成されており,性能向上のためにさまざまな工夫がなされている。コンピュータの性能を決めるプロセッサの動作や構成について理解する。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第3回 演算装置による命令実行
プロセッサはプログラムを構成する命令をどのように実行するのだろうか。コンピュータの演算装置で命令を実行するしくみについて学習する。プログラムを記述する言語,命令の構成や種類について概説し,プロセッサの命令に対するアプローチの違いであるCISC とRISC について紹介する。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第4回 プロセッサと周辺機器の通信
コンピュータは,接続された周辺機器の制御や,データの受け渡しをするため,入出力インターフェースが備わっている。本回では,規模の小さなプロセッサで採用されることが多い,レジスタを入出力ポートに使う方式に注目し,そのしくみを考える。また,プロセッサと周辺機器を接続し,データのやりとりを行うバスについて理解する。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第5回 効率的なプログラム実行
コンピュータの命令は,通常,アドレスの小さい順に実行される。一方で,キーボードやマウスなどの入力機器やモニターやプリンタなどの出力装置への対応,データ転送の待ち受けなどの対応によって,プログラム実行の流れが変更されることがある。本回では,コンピュータに接続されたデバイス等に対する処理を効率的に行うしくみである,割り込みについて説明する。

担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第6回 補助記憶装置とデータ記憶
コンピュータで作成したデータは,ハードディスクやSSD,USB メモリなどの補助記憶装置に保存されることが一般的である。保存するデータは抽象化され,ファイルと呼ばれる形で取り扱われることにより,補助記憶装置に保存される。抽象化やファイルの取り扱い,補助記憶装置のデータ記憶について学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第7回 OS構造と周辺機器
コンピュータは,周辺機器と組み合わせて利用されることが一般的である。OSは,周辺機器を利用するためにデバイスドライバを組み込み,周辺機器を利用可能にする。デバイスドライバの組み込みや,OS が周辺機器を利用するしくみを学ぶため,ソフトウェアの構造化やOS のアーキテクチャを学ぶ。また,データ転送を高速化する方法について学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第8回 プログラム実行の管理
OS が提供するプログラムを実行するしくみについて考える。プロセスやスレッドと呼ばれる単位で実行するしくみや,仮想プロセッサをプロセスやスレッドに割当て,マルチタスク処理と呼ばれる同時実行を行うしくみについて学ぶ。また,ハードウェアやOS によるプロセスやスレッドの管理について学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第9回 プロセスの協調動作とメモリ
OS が実行するプロセスやスレッドを協調して実行するしくみについて考える。プロセスが資源を利用する場合などに必要となる相互排除やセマフォ,デッドロック,プロセス間で実行状況をデータ交換で使われるプロセス間通信について学ぶ。また,プログラム実行で必要となるメモリ管理や仮想メモリについて学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第10回 記憶装置とOS起動
コンピュータで使われる記憶装置である半導体メモリや,リムーバブルメディアについて考える。メインメモリに使われるRAM やUSBメモリなどのフラッシュメモリなどの働きや,リムーバブルメディアの記録方式や利用について学ぶ。また,OS の起動や終了,コンピュータの省電力動作モードであるサスペンドやハイバネーションについて学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第11回 OSの種類と基本動作
OS は,コンピュータで目的とする処理を実現するために利用される。OSの種類や,プログラム実行を制御するスケジューリングについて学ぶ。また,パソコンなど利用者を対象とする汎用OSや,機器の制御を対象とする組み込みOS についても学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第12回 OSとソフトウェア開発
ソフトウェア開発は,効率的に進めるためにOSを用い,必要な機能を持つプログラムを組み合わせて行うことが多い。パソコンや組み込み機器の開発を例に,OS の利用や選択,プログラムからOS 機能を利用する方法について学ぶ。また,開発環境や,プログラムの互換性,環境に依存しないプログラム,サービスの変化に対応するしくみについても学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第13回 ユーザーインターフェース
OS やハードウェアが提供するユーザーインターフェースについて学ぶ。コンピュータ利用形態の移り変わりの概要や,本科目で学ぶインターフェースの分類,GUI の設計やキーボード,マウスなどの入出力インターフェース,モバイル端末のインターフェース,ウェアラブルコンピューティングについて紹介する。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第14回 OSとセキュリティ
コンピュータのOS は,複数の利用者が利用できるマルチユーザー機能を持つことが多い。OS が管理するファイルなどの資源を保護するアクセス制御について学ぶ。また,コンピュータを安心して利用するためセキュリティについて考えるとともに,暗号化について学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)
第15回 コンピュータの利用形態とOS
本科目のまとめとして,ネットワークを利用したコンピュータの利用形態である,ユビキタスコンピューティングや,クラウドコンピューティングについて学ぶ。ユビキタスコンピューティングで用いられることがある特定用途向けOS について,IC カードやセンサネットワークを構成するセンサを例にして学ぶほか,クラウドコンピューティングで用いられる,1 台のコンピュータで複数のOS を同時に動作可能とする仮想化技術について学ぶ。
担当講師: 葉田 善章 (放送大学准教授)

放送メディア:

テレビ

放送時間:


2016年度 [第2学期] (水曜)
23時15分〜24時00分

単位認定試験 試験日・時限:

2016年度 [第2学期]
2017年1月25日 (水曜)
6時限 (15時35分~16時25分)

開設年度:

2013年度

科目区分:

専門科目

科目コード:

1570056

単位数:

2単位
このページの先頭へ