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