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将来の開発者のためのオペレーティングシステムの核心原理:プロセスからファイルシステムまで

プログラムがどのように実行され、複数のタスクが同時に処理され、データが安全に保存されるのか気になりませんか?全13回の講義を通して、プロセスとCPUスケジューリング、メモリ管理、スレッドと同期、ファイルシステムまで、オペレーティングシステムの核心原理を体系的に学びます。個別に暗記していた概念を結び付けてコンピューターシステムの動作を理解し、開発に必要な基礎知識をしっかりと身につけることができます。

1名 が受講中です。

難易度 初級

受講期間 無制限

Operating System
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受講後に得られること

  • 入出力デバイスとファイルシステムの動作を理解し、障害発生時にデータの一貫性を維持する原理を説明できます。

  • プロセスの実行とコンテキストスイッチを理解し、CPUスケジューリング方式ごとの特徴を説明できます。

  • 仮想メモリとページングの動作原理を理解し、オペレーティングシステムがメモリを管理する方法を説明できます。

  • スレッド間の同期が必要な理由を理解し、ロック・条件変数・セマフォの役割と、デッドロックが発生する条件を区別できます。

プログラムの実行からデータの保存まで、オペレーティングシステムの核心原理を学びましょう

プログラムはどのようにCPUを使用し、複数の作業はどのように同時に進行するのでしょうか?この講義は、仮想化・並行性・永続性を中心に、コンピューター内部で起こっていることを理解するためのオペレーティングシステム基礎講義です。全13回を通して、プロセスからファイルシステムまでの主要概念を段階的につなげて学びます。

  • プロセスとCPUスケジューリング:プログラムの実行プロセスとコンテキストスイッチを理解し、複数のタスクにCPUを割り当てる方法を学びます。

  • メモリ仮想化と管理:アドレス空間、ページング、スワッピングを通じて、限られた物理メモリを効率的に使用する原理を学びます。

  • 並行性と同期:スレッド、ロック、条件変数、セマフォの役割を身につけ、同時実行の過程で発生する問題とデッドロックを理解します。

  • 入出力とファイルシステム:ストレージデバイスとファイルシステムの動作を確認し、システム障害が発生してもデータの整合性を維持する原理を学びます。

オペレーティングシステムの知識は、サーバー・バックエンド開発、システムプログラミングなど、さまざまな分野でプログラムの性能と安定性を理解するための基盤となります。用語を暗記するだけでなく、それぞれの機能が必要な理由や動作原理を身につけたい方に適しています。

このような内容を学びます

1. プロセスとメモリ管理

  • プロセスの実行とコンテキストスイッチ、CPUスケジューリングを通じて複数のプログラムにリソースを配分する原理を学習します

  • アドレス空間・ページング・TLB・スワッピングを中心に、メモリの仮想化と効率的なメモリ管理方式を理解する

2. 同期とデータ保存

  • スレッド・ロック・条件変数・セマフォを通じて並行実行を制御する方法と、デッドロックが発生する原理を学ぶ

  • 入出力装置とファイルシステムの構造を確認し、システム障害時にデータの一貫性を維持する原理を理解する

受講前の注意事項

実習環境

  • オペレーティングシステム:Windows、macOS、Linuxなど、動画講義を視聴できる環境

  • 使用ツール:インターネット接続と動画再生が可能なウェブブラウザ

  • PC仕様:講義動画と学習資料をスムーズに閲覧できる一般的なPCまたはノートパソコン

学習教材

  • 別途ダウンロード資料なしで、講義動画を中心に学習します。

  • 動画で提示された重要な概念と例を自分で整理しながら復習することを推奨します

前提知識および注意事項

  • 前提知識:変数・条件文・繰り返し文・関数など、基本的なプログラミング知識があるとよいでしょう。C言語のポインタと、CPU・メモリ・記憶装置の役割を知っていると、講義の理解に役立ちます。

  • 推奨学習方法:プロセスとメモリ管理から同期とファイルシステムまで、講義の順番に沿って受講することをおすすめします。図表やコードが見やすいPC環境で視聴し、難しい概念は繰り返し学習しながら整理してください。

  • 著作権に関するご案内:講義動画および提供される学習資料は、個人学習の目的に限りご利用ください。無断での録画・複製・配布および商用利用を禁止します。

こんな方に
おすすめです

学習対象は
誰でしょう?

  • オペレーティングシステムの概念は暗記したものの、実際の動作原理を理解するのが難しいコンピュータ・ソフトウェア専攻の学生

  • プログラミングの基礎を身につけた後、プログラムの実行とメモリ管理の原理を体系的に学びたい初心者開発者

  • スレッド同期とデッドロックが難しく感じられ、並行処理の基礎を固めたい初級開発者

前提知識、
必要でしょうか?

  • 変数・条件文・反復文・関数など、基本的なプログラミング概念を理解しているとよいでしょう。

  • C言語のポインタとメモリアドレスの概念を理解すると、プロセスとメモリ管理について学ぶのに役立ちます。

  • CPU・メモリ・ストレージの基本的な役割を知っていれば、オペレーティングシステムの動作原理をより簡単に理解できます。

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aiswです。

540

受講生

17

受講レビュー

4.9

講座評価

8

講座

国立釜慶大学ソフトウェア融合イノベーション院

カリキュラム

全体

13件 ∙ (11時間 37分)

講座掲載日: 
最終更新日: 

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