| 研究課題/領域番号 |
21K00256
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分01080:科学社会学および科学技術史関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
鷹合 大輔 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (90440487)
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| 研究分担者 |
石井 充 関東学院大学, 人間共生学部, 教授 (10350753)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | UNIX / プロセス / ソースコード / オペレーティングシステム / システムコール / タスク切り替え / ソースコード解析 / プロセス管理 / ファイルシステム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
UNIXは1969年に登場したオペレーティングシステム（OS）であり、以来、OS設計に留まらず、インターネットなどの情報技術の発展に多くの影響を与えてきた。しかしながら、UNIXに関する歴史は不明な点が多く、特に1974年ごろまでの、誕生から5年間ほどの初期UNIXに関しては、当時の関係者の記憶が曖昧で矛盾が多く、その詳細が分からなくなっていた。
本研究は、近年発見された初期UNIXのソースコードを解析し、内部構造の変遷をたどることで、その歴史を曖昧性なく確定的に明らかにすることを目指すものである。
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| 研究実績の概要 |
1974年に開発されたUNIX第5版におけるプロセス管理のメカニズムについて，ソースコードを元に解析を実施した．UNIX第5版は，仮想記憶システムを搭載したDEC PDP11-/45及び11/40ミニコンピュータ（最大メインメモリは248KB）での使用を前提に設計されており，カーネル仮想空間64KB，プロセスごとにユーザ仮想空間64KBが割り当てられることが確認できた．また，プロセス管理テーブルはカーネル空間内に，50個までのプロセスを管理する領域が予め確保されていることが確認できた．各プロセスはメインメモリ上の連続領域が割り当てられるため，カーネル内に50個の空き領域管理テーブルが用意されていることも確認できた．プロセス切り替えは1秒ごとに行われることも確認できた．
これらのプロセス管理の仕組みを可視化することを目的として，PDP-11シミュレータ(simh)をベースに「UNIX第5版システムトレーサ」を開発した．このトレーサは，システムコール，プロセス切り替え履歴，メインメモリの空き領域情報，メインメモリ上へのプロセスの配置情報をウィンドウ画面にリアルタイム表示できるようにしたものである．このトレーサを使って，UNIX起動時のinitプロセスの振る舞い，updateプロセスによるディスク同期処理，タイマ割り込みに伴うプロセス切り替え，メモリ不足時のプロセスの再配置の様子などを確認した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的は，初期のUNIXにおける進化の過程をソースコード解析によって明らかにすることである．前年度(2021)では仮想記憶を使わずに動作していたUNIX第1版(1971)についてプロセス切り替えのメカニズムを明らかにした．今年度(2022)では，仮想記憶システムで動作するようになったUNIX第5版（1974）についてプロセス切り替えのメカニズムを明らかにした．こうした状況から概ね順調に進展していると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
UNIX第1版の前に試作されたPDP-7 UNIXの解析を行うことを検討する．また，これまでプロセス管理を中心とした解析作業を行ってきたが，ファイルシステムについて解析作業することを検討する．これまで開発したきたシステムトレーサもトレーサはオペレーティングシステムの教育に応用できるのではないかと思われるので，教育分野への展開についても検討する．
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