オペレーティングシステム

OSの重要概念である仮想メモリの仕組みを解説します。物理メモリの制約を補うページングやページテーブル、ページフォールト時に使うLRUなどのページ置換アルゴリズムを学びます。

OSの基本概念であるプロセスとスレッドを、メモリ構造、リソース共有、コンテキストスイッチの観点から比較し、マルチスレッドの利点と課題も解説します。

現代の開発とデプロイを支えるDockerとKubernetesを解説します。「自分のPCでは動くのに」という問題を解決するコンテナの仕組み、両技術の関係、面接でよく聞かれる質問を学びます。

Windows上でLinuxを使えるWSLを利用し、Ubuntu 22.04 LTSをインストールして初期設定する手順を紹介します。

OS学習20日目の最終回です。これまでの重要概念を一つの流れとして振り返り、身近なOSを理解する視点を整理します。

分散システムの利点、ネットワーク構造、通信方式、設計上の考慮点、分散ファイルシステム（DFS）を解説します。

仮想マシンは、OSを効率よく分離し実行する技術です。基本概念から構造、長所と短所まで、例を使って整理します。

OSはシステム資源を安全に守るため、さまざまな保護メカニズムを使います。ドメイン、アクセス制御、セキュリティポリシーを例とともに整理します。

OSのセキュリティは、システムとユーザーデータを守ります。脅威の種類から暗号化、認証、アプリのセキュリティまで、例を交えて説明します。

マウントやパーティション、NFSによるファイル共有、VFS、キャッシュと一貫性など、OSのファイルシステム構造を例とともに解説します。

ファイルシステムの実装方式を構造や割り当て、復旧の例とともに解説します。

ファイルの保存方法やアクセス方法を定めるファイルシステムインターフェースを、ディレクトリ構造、アクセス方式、保護技法などの例とともに解説します。

OSの入出力システムは、ハードウェアとユーザーをつなぎます。入出力インターフェース、カーネルのサブシステム、要求がハードウェアの操作に変換される流れを解説します。

仮想メモリは、物理メモリより大きなアドレス空間を提供する仕組みです。デマンドページング、ページ置換、コピーオンライトを例とともに学びます。

ページテーブルによる仮想アドレス変換、多段ページテーブル、TLBキャッシュ、スワッピングを例とともに解説します。

メインメモリの割り当て方式やページテーブルの仕組みを例とともに解説します。

複数のプロセスが互いのリソースを待って止まるデッドロックを、システムモデルから予防と回復まで、技術面接でよく出る概念と例を交えて説明します。

生産者・消費者、食事する哲学者、スピンロック、リーダー・ライターロックなど、同期問題を具体例で解説します。

同期ツールのミューテックス、セマフォ、モニターを例とともに解説します。

CPUスケジューリングの評価基準とFCFS、SJF、優先度方式、ラウンドロビンなどの主要アルゴリズム、マルチプロセッサやリアルタイム環境での方式を解説します。

プロセス内の実行単位であるスレッドを、並行性、マルチコア、スレッドモデル、同期の課題とともに解説します。

OSの基本単位であるプロセスの仕組みを、スケジューリング方式やプロセス間通信（IPC）の例とともに解説します。

OSのサービス、システムコール、リンカー・ローダー、カーネル設計、起動とデバッグを解説します。

OSはコンピューターのリソースを効率よく管理し、ユーザーとハードウェアをつなぐソフトウェアです。定義と役割から、構造、リソース管理、セキュリティ、仮想化までの基本を説明します。