آنچه در این دوره خواهید آموخت

پس از اتمام این دوره، شما توانایی‌های کلیدی زیر را کسب خواهید کرد:

• شناخت عمیق معماری هسته لینوکس: درک کاملی از نحوه کارکرد اجزای مختلف هسته، مانند زمان‌بند، مدیریت حافظه، سیستم فایل‌ها و درایورها.
• تسلط بر روش‌های تست هسته: آشنایی با انواع تست‌ها از جمله تست واحد (Unit Testing)، تست ادغام (Integration Testing)، تست سیستم (System Testing)، تست عملکرد (Performance Testing) و تست امنیتی.
• کار با ابزارهای پیشرفته اشکال‌زدایی: استفاده از ابزارهایی مانند GDB برای دیباگینگ هسته، QEMU/KVM برای راه‌اندازی محیط‌های تست مجازی، و ابزارهای تحلیل عملکرد مانند Perf.
• نوشتن و خودکارسازی تست‌ها: توانایی توسعه موارد تست برای بخش‌های مختلف هسته و ادغام آن‌ها در فریم‌ورک‌های تست موجود مانند kselftest و LTP.
• تحلیل و رفع اشکالات هسته: درک گزارش‌های Kernel Panic و ابزارهای crash dump، و توانایی شناسایی ریشه مشکلات و پیشنهاد راه‌حل.
• مشارکت در جامعه توسعه‌دهندگان لینوکس: کسب مهارت‌های لازم برای گزارش‌دهی اشکالات و حتی ارسال پچ‌های اصلاحی به هسته اصلی لینوکس.

با تمرکز بر مثال‌های عملی و سناریوهای واقعی، این دوره به شما کمک می‌کند تا دانش تئوری خود را به مهارت‌های کاربردی تبدیل کنید.

مزایای شرکت در این دوره

شرکت در این دوره آموزشی تخصصی، مزایای متعددی را برای آینده شغلی و دانش فنی شما به همراه خواهد داشت:

• افزایش فرصت‌های شغلی: متخصصان تست هسته لینوکس در صنایع مختلف از جمله توسعه سیستم عامل، امنیت سایبری، مهندسی DevOps و رایانش ابری بسیار مورد تقاضا هستند.
• درک عمیق سیستم‌های عامل: این دوره نه تنها تست هسته را آموزش می‌دهد، بلکه به شما دیدی جامع‌تر نسبت به نحوه عملکرد سیستم‌های عامل مدرن می‌دهد.
• توانایی حل مسائل پیچیده: مهارت‌هایی که در این دوره کسب می‌کنید، شما را قادر می‌سازد تا با چالش‌های فنی دشوار در محیط‌های لینوکسی روبرو شوید و آن‌ها را حل کنید.
• مشارکت در پروژه‌های منبع باز: با یادگیری نحوه تست هسته، می‌توانید به پروژه‌های منبع باز بزرگ مانند خود هسته لینوکس کمک کنید و ردپایی از خود به جای بگذارید.
• دانش کاربردی و عملی: به جای تئوری صرف، دوره بر روی جنبه‌های عملی و سناریوهای واقعی متمرکز است تا شما را برای محیط کار آماده کند.

این دوره یک سرمایه‌گذاری ارزشمند برای هر کسی است که به دنبال تخصص در یکی از مهم‌ترین بخش‌های مهندسی نرم‌افزار است.

پیش‌نیازهای دوره

برای کسب حداکثر بهره‌وری از این دوره، توصیه می‌شود دانش و مهارت‌های زیر را داشته باشید:

• تسلط بر برنامه‌نویسی C: هسته لینوکس عمدتاً به زبان C نوشته شده است، بنابراین دانش قوی از این زبان برای درک کد و نوشتن تست‌ها ضروری است.
• آشنایی با خط فرمان لینوکس: توانایی کار با ترمینال لینوکس، دستورات پایه و اسکریپت‌نویسی پوسته (Bash Scripting).
• مفاهیم پایه سیستم عامل: آشنایی با مفاهیمی مانند فرآیندها، نخ‌ها (Threads)، حافظه مجازی، ورودی/خروجی و مدیریت فایل.
• آشنایی با ابزارهای کنترل نسخه (Git): گرچه ضروری نیست، اما آشنایی با Git به شما در کار با سورس‌کد هسته کمک زیادی خواهد کرد.
• دانش مقدماتی Assembly (اختیاری): برای درک عمیق‌تر گزارش‌های اشکال‌زدایی و تحلیل Kernel Panicها، آشنایی با زبان اسمبلی x86/x64 می‌تواند مفید باشد.

بخش‌های اصلی دوره

این دوره به صورت ماژولار طراحی شده است تا مفاهیم به صورت تدریجی و با عمق مناسب ارائه شوند. سرفصل‌های اصلی دوره شامل موارد زیر است:

• مقدمه‌ای بر تست هسته لینوکس

  این بخش با مروری بر اهمیت تست در پایداری و امنیت سیستم عامل آغاز می‌شود. شما با ساختار کلی هسته لینوکس، اجزای کلیدی و نحوه تعامل آن‌ها آشنا خواهید شد. همچنین، انواع تست‌هایی که می‌توان روی هسته انجام داد، معرفی می‌شوند. نحوه راه‌اندازی یک محیط توسعه و تست پایدار شامل ماشین مجازی (VM) و ابزارهای کامپایل متقابل (Cross-compilation) نیز در این قسمت پوشش داده می‌شود.

• ابزارها و محیط‌های تست

  در این بخش، شما با ابزارهای حیاتی برای تست و اشکال‌زدایی هسته آشنا می‌شوید. این ابزارها شامل QEMU و KVM برای شبیه‌سازی و مجازی‌سازی سخت‌افزار، GDB برای اشکال‌زدایی در سطح هسته، Perf برای تحلیل عملکرد و ابزارهای ردیابی هسته (Kernel Tracing Tools) مانند ftrace و eBPF هستند. نحوه استفاده عملی از این ابزارها با مثال‌های متعدد نشان داده می‌شود.

• تست واحد و ادغام

  این ماژول به تست‌های درونی هسته می‌پردازد. شما یاد می‌گیرید چگونه ماژول‌های ساده هسته را برای تست قابلیت‌های خاص توسعه دهید و از فریم‌ورک kselftest برای نوشتن تست‌های واحد و ادغام استفاده کنید. مثال‌های عملی شامل تست بخش‌های خاصی از درایورها یا زیرسیستم‌های هسته خواهد بود.

• تست سیستم و عملکرد

  در این بخش، تست‌های گسترده‌تری که کل سیستم را تحت تأثیر قرار می‌دهند، مورد بررسی قرار می‌گیرند. شما با پروژه تست لینوکس (LTP) به عنوان یک فریم‌ورک استاندارد برای تست سازگاری و پایداری سیستم عامل آشنا می‌شوید. تکنیک‌های فازینگ (Fuzzing) با ابزارهایی مانند syzkaller برای کشف آسیب‌پذیری‌ها و اشکالات پنهان، و همچنین روش‌های بنشمارکینگ (Benchmarking) برای ارزیابی عملکرد هسته آموزش داده می‌شود.

• رفع اشکال و تحلیل خطا

  این بخش بر روی مهارت‌های حیاتی اشکال‌زدایی تمرکز دارد. شما با نحوه تحلیل Kernel Panicها، استفاده از ابزارهای crash dump مانند kdump و crash، و تحلیل پشته فراخوانی (Call Stack Analysis) برای شناسایی ریشه مشکلات آشنا می‌شوید. نحوه گزارش‌دهی موثر اشکالات به توسعه‌دهندگان هسته نیز پوشش داده خواهد شد.

• اتوماسیون تست و CI/CD

  در دنیای توسعه نرم‌افزار مدرن، اتوماسیون تست نقش حیاتی دارد. این ماژول به شما می‌آموزد چگونه فرآیندهای تست هسته را خودکار کنید و آن‌ها را در خطوط لوله CI/CD (ادغام مداوم/استقرار مداوم) ادغام نمایید. شما با بهترین شیوه‌ها برای تست مداوم و تضمین کیفیت پایدار هسته آشنا می‌شوید.

• مثال‌های کاربردی و سناریوهای واقعی

  این بخش شامل مجموعه‌ای از مثال‌های عملی و حل سناریوهای واقعی است که در طول دوره با آن‌ها مواجه شده‌اید. از اشکال‌زدایی یک درایور دستگاه گرفته تا نوشتن یک تست عملکرد برای یک زیرسیستم خاص یا شناسایی یک Race Condition در هسته، این مثال‌ها دانش شما را تثبیت می‌کنند و برای مواجهه با چالش‌های واقعی آماده می‌سازند.