برمجة الأنظمة
Systems Programming
اغمر في تطوير أنظمة التشغيل والبرامج والبرمجيات منخفضة المستوى. تعلم التفاعل مباشرة مع العتاد وإنشاء مكونات نظام حرجة.
مستوى الصعوبة
متقدم
المدة المتوقعة
8-10 أشهر
عدد المراحل
3
📋المتطلبات الأساسية
- •C/C++ المتقدم
- •معمارية الحاسوب
- •أنظمة التشغيل
🎯المسارات الوظيفية المتاحة
مطور نواة النظاممهندس برامج التشغيلمهندس معماري للأنظمة
مراحل المسار التعليمي
1
أسس النظام
المفاهيم الأساسية للأنظمة
📚المواضيع الرئيسية:
- •العمليات والخيوط
- •الذاكرة الافتراضية
- •استدعاءات النظام
- •مساحة المستخدم مقابل مساحة النواة
- •الامتيازات وأوضاع CPU
- •تبديل السياق
- •المقاطعات والاستثناءات
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓تحليل العمليات
- ✓تتبع استدعاءات النظام
- ✓قياس تبديل السياق
إدارة الذاكرة
📚المواضيع الرئيسية:
- •مخصصات الذاكرة
- •تنفيذ malloc/free
- •تجمعات الذاكرة
- •جمع القمامة
- •جداول الصفحات
- •MMU و TLB
- •حماية الذاكرة
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓مخصص مخصص
- ✓محلل الذاكرة
- ✓كاشف التسرب
الإدخال/الإخراج وأنظمة الملفات
📚المواضيع الرئيسية:
- •واصفات الملفات
- •استراتيجيات التخزين المؤقت
- •الإدخال/الإخراج غير المتزامن
- •mmap والذاكرة المشتركة
- •معمارية أنظمة الملفات
- •Inodes و dentries
- •طبقة VFS
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓قياس الإدخال/الإخراج
- ✓نظام ملفات بسيط
- ✓مراقبة الملفات
2
تطوير النواة
معمارية نواة Linux
📚المواضيع الرئيسية:
- •برمجة مساحة النواة
- •أساسيات وحدة النواة
- •واجهات برمجة النواة
- •هياكل بيانات النواة
- •آليات القفل
- •مزامنة RCU
- •تصحيح النواة
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓وحدة Hello World
- ✓استخدام واجهة النواة
- ✓تصحيح النواة
تطوير برامج التشغيل
📚المواضيع الرئيسية:
- •أجهزة الأحرف
- •أجهزة الكتلة
- •أجهزة الشبكة
- •شجرة الأجهزة
- •برامج تشغيل النظام الأساسي
- •DMA و MMIO
- •معالجة المقاطعات
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓برنامج تشغيل الأحرف
- ✓جهاز افتراضي
- ✓ربط العتاد
التزامن في النظام
📚المواضيع الرئيسية:
- •Spinlocks
- •Mutexes والسيمافورات
- •العمليات الذرية
- •حواجز الذاكرة
- •البرمجة الخالية من القفل
- •قوائم انتظار العمل
- •خيوط النواة
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓أنماط المزامنة
- ✓بنية خالية من القفل
- ✓خيوط النواة
3
تطوير نظام التشغيل والمتقدم
محمل الإقلاع والتهيئة
📚المواضيع الرئيسية:
- •BIOS مقابل UEFI
- •كتابة محمل الإقلاع
- •الوضع المحمي
- •الوضع الطويل (x86-64)
- •GDT و IDT
- •إعداد الصفحات
- •تحميل النواة
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓محمل إقلاع مخصص
- ✓انتقال الوضع
- ✓نواة صغيرة
الجدولة والاتصال بين العمليات
📚المواضيع الرئيسية:
- •خوارزميات الجدولة
- •CFS (جدولة عادلة تمامًا)
- •الجدولة في الوقت الفعلي
- •Pipes و FIFOs
- •قوائم انتظار الرسائل
- •الإشارات
- •IPC الذاكرة المشتركة
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓جدولة بسيطة
- ✓آليات IPC
- ✓التواصل بين العمليات
مشروع نظام تشغيل كامل
📚المواضيع الرئيسية:
- •تصميم معمارية نظام التشغيل
- •إدارة الذاكرة الكاملة
- •إدارة العمليات
- •برامج تشغيل الأجهزة
- •نظام الملفات
- •أساسيات مكدس الشبكة
- •Shell ومساحة المستخدم
💡أمثلة عملية ستطبقها:
- ✓نظام تشغيل صغير من الصفر
- ✓مكونات متكاملة
- ✓نظام قابل للإقلاع
هل أنت مستعد لبدء رحلتك التعليمية؟
انضم إلى آلاف المتعلمين الذين بدأوا رحلتهم معنا واحصل على دعم مباشر من خبراء المجال
نصائح للنجاح في هذا المسار
💪
الممارسة المستمرة
اعمل على مشاريع عملية بانتظام لتطبيق ما تعلمته
👥
انضم لمجتمع
تواصل مع متعلمين آخرين وشارك تجربتك وتعلم منهم
📝
دوّن ملاحظاتك
احتفظ بسجل لما تعلمته وارجع إليه عند الحاجة
🎯
حدد أهدافاً واضحة
قسّم المسار إلى أهداف صغيرة واحتفل بإنجازاتك