Last Update 2005/05/31
オペレーティング・システムの基礎
マルチタスク実現のための原理とメカニズム
A5判 312ページ
定価2,670円(税込)
JAN9784789836685
1992年7月27日発行
![[絶版→新版移行2005.4.15] オペレーティング・システムの基礎](36681.jpg)
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速度を重視する制御システムでは，リアルタイム/マルチタスクOSが不可欠で，そのOS上で制御ソフトを開発するには，マルチタスク/リアルタイムOSの知識も大切です．そこで本書では，リアルタイム/マルチタスクOSの原理をイメージ的に理解できるように，図・イラストを多用し，わかりやすく解説しました．
目次
第1部 オペレーティング・システムの基本的な働き
第1章 オペレーティング・システムの働き
1.1 オペレーティング・システムとは
1.2 OSの役割
1.3 ユーザ側を向いたOSの顔
1.4 ユーザ側を向いたもう一つの顔-プログラムとの関係
1.5 ハードウェア側を向いたOSの顔
第2章 オペレーティング・システムの基本概念
2.1 オペレーティング・システムの始まり
OSの登場/広義のOSと狭義のOS/ソフトウェアにおける同時実行の概念
2.2 OSの基本構成要素
OSで管理するもの/タスクとジョブ/ハードウェアとOS/
ユーザ・インターフェース/マン-マシン・インターフェース/
マルチユーザとマルチタスク
2.3 OSの起動
初期化/ブートストラップとIPL
第2部 オペレーティング・システムが管理するもの
第3章 ハードウェアの管理
3.1 ハードウェア環境の把握
3.2 CPUの管理
シングルCPUの場合/マルチCPUの場合
3.3 共有資源に対する競合の問題
マルチジョブ環境下での競合/マルチタスク環境下での競合/
マルチCPU環境下での競合
3.4 セマフォ-競合を除くキー
3.5 アドレス変換
アドレス変換のしくみ/メモリ再配置/セグメント/
フラグメンテーション/ ページ・マッピング/
セグメント・ページ・マッピング
3.6 仮想メモリ
シングル・タスク用仮想メモリ/マルチタスク用仮想メモリ/
仮想メモリのハードウェア/CPUの命令実行中断機構
3.7 メモリ管理
物理メモリ管理/論理メモリ管理/
固定割り付けによるメモリ管理/動的なメモリ管理/
連続領域割り付けメモリ管理/不連続領域割り付け/
ページ・マッピング・ハードウェア/メモリ保護機構/
スワップ/FIFOアルゴリズム/LRUアルゴリズム/NRUアルゴリズム
3.8 入出力装置の管理
直接同期制御/同時並行処理/非同期制御/間接制御/
物理入出力/論理入出力/ブロック/レコード/バッファリング
3.9 時間および時刻の管理
第4章 プロセス管理
4.1 ジョブとは
4.2 ジョブタスクの関係
4.3 ジョブの実行形態
4.4 ジョブ管理とタスク管理の関係
ジョブ実行スケジューリンング/タスク実行スケジューリンング
4.5 タスクの管理
タスク存在形態/タスクの状態遷移/タスク制御ブロック(TCB)
の働き/TCBの置き場所
4.6 タスク・スケジューリング
4.7 タスクの制御
タスク生成と消滅/タスクの同期および通信
4.8 データ通信
4.9 2次記憶装置とファイル管理
4.10 ファイル管理
4.11 記憶場所の表現方法
4.12 ディレクトリがもつデータ
4.13 ファイル管理の例-MS-DOSの場合
第5章 インターフェース部の管理
5.1 OSと外部とのインターフェース
5.2 マン-マシン・インターフェース
コマンド・インタプリタ/バッチ処理コマンド
5.3 プログラム・インターフェース
5.4 コンピュータ-コンピュータ・インターフェース
タスク関連システム・コール/入出力関連システム・コール
第3部 オペレーティング・システムの実現法
第6章 リアルタイムOSのためのハードウェア
6.1 システムの概要
仮想ハードウェアの想定
6.2 ハードウェアの構成と機能
CPUの選択/アドレス・マップ
6.3 アドレス変換機構の概要
セグメント・ページ・マッピング方式/アドレス変換機構
6.4 アドレス変換ハードウェアの実現
アドレス変換の高速化/タスク・レジスタ部のハードウェア
6.5 アドレス変換の論理的要素
セグメント・テーブル/ページ・マッピング・テーブル/アクセス制御機構
6.6 割り込み処理への対応
タスク・レジスタの割り付け/割り込みレベルの割り当て
6.7 初期化のハードウェア
6.8 システム・バスに接続するブロック
文字転送デバイス/ブロック転送デバイス/タイマ・デバイス
第7章 タスクの制御表
7.1 OSがもつ表とその操作-リンク
7.2 単方向リンク
7.3 双方行リンク
7.4 タスク管理ブロック(TCB)
第8章 ファイル管理
8.1 ファイル制御に関する表
8.2 物理装置コード表(PDCT)
8.3 物理入出力ルーチン
8.4 ファイル記述子表(FDPT)
8.5 ファイル制御表(FCB)
第9章 メモリ管理の表
9.1 物理メモリ管理表(PMCB)
9.2 メモリ管理ルーチン
第10章 2次メモリの管理
10.1 2次メモリのファイル管理の概要
10.2 空きメモリの管理表
10.3 ファイル管理表
10.4 ディレクトリ
第11章 タスク・スケジューリング
11.1 スケジューリングとは
11.2 スケジューリング・ルーチン
11.3 スケジューリング・アルゴリズム
プライオリティ法/ラウンド・ロビン法
11.4 アクセス・レベルの概要
11.5 アクセス・レベル変更ルーチン
システム・モード時の変更/ユーザ・モード時の変更
第12章 タスク生成手順とシステム・コール
12.1 アイドル・タスク
12.2 コマンド・インタプリタ(CCI)タスク
12.3 タスクの生成
12.4 システム・コールと仮想CPU
12.5 システム・コール・ルーチン
12.6 タスク・スケジューリング・ルーチン
第1部 オペレーティング・システムの基本的な働き
第1章 オペレーティング・システムの働き
1.1 オペレーティング・システムとは
1.2 OSの役割
1.3 ユーザ側を向いたOSの顔
1.4 ユーザ側を向いたもう一つの顔-プログラムとの関係
1.5 ハードウェア側を向いたOSの顔
第2章 オペレーティング・システムの基本概念
2.1 オペレーティング・システムの始まり
OSの登場/広義のOSと狭義のOS/ソフトウェアにおける同時実行の概念
2.2 OSの基本構成要素
OSで管理するもの/タスクとジョブ/ハードウェアとOS/
ユーザ・インターフェース/マン-マシン・インターフェース/
マルチユーザとマルチタスク
2.3 OSの起動
初期化/ブートストラップとIPL
第2部 オペレーティング・システムが管理するもの
第3章 ハードウェアの管理
3.1 ハードウェア環境の把握
3.2 CPUの管理
シングルCPUの場合/マルチCPUの場合
3.3 共有資源に対する競合の問題
マルチジョブ環境下での競合/マルチタスク環境下での競合/
マルチCPU環境下での競合
3.4 セマフォ-競合を除くキー
3.5 アドレス変換
アドレス変換のしくみ/メモリ再配置/セグメント/
フラグメンテーション/ ページ・マッピング/
セグメント・ページ・マッピング
3.6 仮想メモリ
シングル・タスク用仮想メモリ/マルチタスク用仮想メモリ/
仮想メモリのハードウェア/CPUの命令実行中断機構
3.7 メモリ管理
物理メモリ管理/論理メモリ管理/
固定割り付けによるメモリ管理/動的なメモリ管理/
連続領域割り付けメモリ管理/不連続領域割り付け/
ページ・マッピング・ハードウェア/メモリ保護機構/
スワップ/FIFOアルゴリズム/LRUアルゴリズム/NRUアルゴリズム
3.8 入出力装置の管理
直接同期制御/同時並行処理/非同期制御/間接制御/
物理入出力/論理入出力/ブロック/レコード/バッファリング
3.9 時間および時刻の管理
第4章 プロセス管理
4.1 ジョブとは
4.2 ジョブタスクの関係
4.3 ジョブの実行形態
4.4 ジョブ管理とタスク管理の関係
ジョブ実行スケジューリンング/タスク実行スケジューリンング
4.5 タスクの管理
タスク存在形態/タスクの状態遷移/タスク制御ブロック(TCB)
の働き/TCBの置き場所
4.6 タスク・スケジューリング
4.7 タスクの制御
タスク生成と消滅/タスクの同期および通信
4.8 データ通信
4.9 2次記憶装置とファイル管理
4.10 ファイル管理
4.11 記憶場所の表現方法
4.12 ディレクトリがもつデータ
4.13 ファイル管理の例-MS-DOSの場合
第5章 インターフェース部の管理
5.1 OSと外部とのインターフェース
5.2 マン-マシン・インターフェース
コマンド・インタプリタ/バッチ処理コマンド
5.3 プログラム・インターフェース
5.4 コンピュータ-コンピュータ・インターフェース
タスク関連システム・コール/入出力関連システム・コール
第3部 オペレーティング・システムの実現法
第6章 リアルタイムOSのためのハードウェア
6.1 システムの概要
仮想ハードウェアの想定
6.2 ハードウェアの構成と機能
CPUの選択/アドレス・マップ
6.3 アドレス変換機構の概要
セグメント・ページ・マッピング方式/アドレス変換機構
6.4 アドレス変換ハードウェアの実現
アドレス変換の高速化/タスク・レジスタ部のハードウェア
6.5 アドレス変換の論理的要素
セグメント・テーブル/ページ・マッピング・テーブル/アクセス制御機構
6.6 割り込み処理への対応
タスク・レジスタの割り付け/割り込みレベルの割り当て
6.7 初期化のハードウェア
6.8 システム・バスに接続するブロック
文字転送デバイス/ブロック転送デバイス/タイマ・デバイス
第7章 タスクの制御表
7.1 OSがもつ表とその操作-リンク
7.2 単方向リンク
7.3 双方行リンク
7.4 タスク管理ブロック(TCB)
第8章 ファイル管理
8.1 ファイル制御に関する表
8.2 物理装置コード表(PDCT)
8.3 物理入出力ルーチン
8.4 ファイル記述子表(FDPT)
8.5 ファイル制御表(FCB)
第9章 メモリ管理の表
9.1 物理メモリ管理表(PMCB)
9.2 メモリ管理ルーチン
第10章 2次メモリの管理
10.1 2次メモリのファイル管理の概要
10.2 空きメモリの管理表
10.3 ファイル管理表
10.4 ディレクトリ
第11章 タスク・スケジューリング
11.1 スケジューリングとは
11.2 スケジューリング・ルーチン
11.3 スケジューリング・アルゴリズム
プライオリティ法/ラウンド・ロビン法
11.4 アクセス・レベルの概要
11.5 アクセス・レベル変更ルーチン
システム・モード時の変更/ユーザ・モード時の変更
第12章 タスク生成手順とシステム・コール
12.1 アイドル・タスク
12.2 コマンド・インタプリタ(CCI)タスク
12.3 タスクの生成
12.4 システム・コールと仮想CPU
12.5 システム・コール・ルーチン
12.6 タスク・スケジューリング・ルーチン