System Programming

Course title

L0932900

System Programming

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Course description

オペレーティングシステム(以下ではOSと略記)の講義で学習した内容について、LinuxというOSを例として体験的に学習することを目的とする．

プロセス、ネットワークソケットプログラミング等の具体的なプログラムをC言語を用いて作成することにより学習する．また，近年ではIoT などでも利用されているネットワークプログラミングを応用したアプリケーションをグループワークにて開発する．

まずは，開発環境を Linux 上に整え，その後，Linuxのシステムコールを用いたプログラミングを行う．Linux等のUnix系OSにおいてはハードウェアはすべてカーネルが管理しており、ユーザプログラムは、OSが提供するシステムコールという関数を通してカーネル内のコードを呼び出すことによってハードウェアとのやり取りを行う．実際のプログラム開発を通して，システムの理解を深める．本理解は，IoT(Internet of Things), クラウドシステムなどの理解の基礎となる．

Purpose of class

実践的なシステムコールプログラミングを通じてOS とUNIX によるプラットフォーム，ミドルウエア開発への理解を深める

Goals and objectives

システムコールの概念を理解し、それを用いたプログラムが書けるようになる。
プロセス生成やプロセス間通信などを行うプログラムを書けるようになる。
ソケット通信を用いたネットワークプログラムを書けるようになる。
システムプログラミングの知識を応用して，サーバクライアントプログラムとアプリケーションを作成できるようになる．

Language

Japanese(English accepted)

Class schedule

	Class schedule	HW assignments (Including preparation and review of the class.)	Amount of Time Required
1.	イントロダクション	歴史などの概観	30minutes
2.	セットアップ	Ubuntu のセットアップ、ターミナルソフトの起動、ssh, scp の利用	60minutes
2.	セットアップ		30minutes
3.	シェルプログラミング	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
3.	シェルプログラミング	課題	60minutes
4.	標準Cライブラリ、開発環境	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
4.	標準Cライブラリ、開発環境	課題	60minutes
5.	文字列操作、ファイル入出力	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
5.	文字列操作、ファイル入出力	課題	60minutes
6.	ファイル（高水準ファイル）性能評価（分析ソフトの開発）	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	630minutes
6.	ファイル（高水準ファイル）性能評価（分析ソフトの開発）	課題	60minutes
7.	プロセス (1) - マルチタスクとは何か - プロセス制御	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
7.	プロセス (1) - マルチタスクとは何か - プロセス制御	課題	60minutes
8.	プロセス (2) - 複数プロセスの制御、発展課題	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
8.	プロセス (2) - 複数プロセスの制御、発展課題	課題
9.	スレッドプログラミング(1) ・マルチスレッドとは何か・マルチスレッドプログラミング	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
9.	スレッドプログラミング(1) ・マルチスレッドとは何か・マルチスレッドプログラミング	課題	60minutes
10.	スレッドプログラミング(2) ・ロック，排他処理によるデッドロックの回避	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
10.	スレッドプログラミング(2) ・ロック，排他処理によるデッドロックの回避	課題	60minutes
11.	ソケットプログラミング(1) ・クライアントサーバ型通信・クライアントプログラムの開発	配布したPDFを用いた実習，プログラミング作成	30minutes
11.	ソケットプログラミング(1) ・クライアントサーバ型通信・クライアントプログラムの開発	課題	30minutes
12.	ソケットプログラミング(2) ・サーバプログラムの開発・クライアントサーバプログラムの発展	サーバプログラムの開発演習複数プロセスの生成など	30minutes
12.	ソケットプログラミング(2) ・サーバプログラムの開発・クライアントサーバプログラムの発展	課題	60minutes
13.	ネットワークプログラミング（マルチタスクサーバ）	テーマを決めて開発	30minutes
13.	ネットワークプログラミング（マルチタスクサーバ）	課題	60minutes
14.	ネットワークプログラミング、発表	製作したプログラムの発表	30minutes
14.	ネットワークプログラミング、発表	課題	60minutes
Total.	-	-	1710minutes

Relationship between 'Goals and Objectives' and 'Course Outcomes'

	演習/レポート	開発	Total.
1.	70%	30%	100%
2.			0%
Total.	70%	30%	-

Evaluation method and criteria

レポート、プログラミング課題(70%)
サーバクライアントアプリケーション開発（30%)

Textbooks and reference materials

1. C言語によるUNIXシステムプログラミング入門，河野清尊著, オーム社, 2003
2. Unix/Linux プログラミング理論と実践, Bruce Molay 長尾高弘訳，ASCII, 2008
参考書：「魔法のCプログラミング演習書」倉光君朗コロナ書店

Prerequisites

プログラミング入門１および２、オペレーティングシステム

Office hours and How to contact professors for questions

講義前後、あるいは電子メールで随時

Relation to the environment

Non-environment-related course

Regionally-oriented

Non-regionally-oriented course

Development of social and professional independence

Course that cultivates an ability for utilizing knowledge
Course that cultivates a basic interpersonal skills
Course that cultivates a basic problem-solving skills

Active-learning course

More than one class is interactive

Course by professor with work experience

Work experience	Work experience and relevance to the course content if applicatable
Applicatable	OS の資源管理システム(OSS) ，Linux 階層型スケジューラの開発等

Last modified : Fri Sep 27 04:03:34 JST 2019