در این دوره جامع و منظم، از مفاهیم پایه‌ای معماری سیستم‌عامل شروع کرده و گام‌به‌گام به سمت پیاده‌سازی یک هسته‌ی (Kernel) چندرشته‌ای می‌رویم. مدرس دوره با تجربه‌ی عملی در طراحی و توسعه سیستم‌عامل‌ها، شما را در طول بیش از ۲۰ ساعت ویدئو راهنمایی می‌کند تا از آغاز و راه‌اندازی پروژه تا مدیریت نخ‌ها و هماهنگی منابع را یاد بگیرید.

هدف این دوره فراهم آوردن یک پلتفرم آموزشی عملی است که بتواند تجربه‌ی واقعی برنامه‌نویسی سطح کرنل را شبیه‌سازی کند. شما با عمیق‌ترین جزئیات ساختار داده‌ها، APIهای مدیریت نخ و چگونگی اجرای کد در مد کرنل آشنا خواهید شد.

• درک معماری کلی سیستم‌عامل و نقش هسته در مدیریت منابع
• راه‌اندازی محیط توسعه کراس‌کامپایلر و ابزارهایی همچون QEMU و GDB
• طراحی و پیاده‌سازی ساختار داده‌های کرنل مانند PCB و Scheduler
• ایجاد و کنترل نخ‌ها (Threads) در مد کرنل
• همگام‌سازی چند نخ با استفاده از قفل‌ها، سِمافور و رویداد
• مدیریت نظام حافظه و ساخت Page Table ساده
• ایجاد سیستم فراخوانی تابع از مد کاربر به مد کرنل (System Call)
• اشکال‌زدایی و Profiling با GDB و ابزارهای کرنل‌مود

شرکت در این دوره برای کسانی که می‌خواهند در زمینه توسعه نرم‌افزارهای سیستمی، سیستم‌عامل‌های سفارشی یا درایورهای سطح پایین فعالیت کنند، بسیار مفید است. با یادگیری این مهارت‌ها، شما قادر خواهید بود:

• در پروژه‌های Open Source مرتبط با کرنل مشارکت کنید.
• برای شرکت‌های تولیدکننده سخت‌افزار و نرم‌افزارهای Embedded فرصت شغلی پیدا کنید.
• توانایی عیب‌یابی پیچیده‌ی کرنل و کارایی سیستم را کسب کنید.
• کد پایه یک سیستم‌عامل ساده را نوشته و آن را توسعه دهید.

• آشنایی با زبان C و مفاهیم پایه‌ای حافظه
• درک مقدماتی از معماری x86 یا ARM
• آشنایی اولیه با ابزارهای خط فرمان لینوکس
• ترجیحاً تجربه‌ی کار با Git برای کنترل نسخه

• بخش اول: مقدمات معماری و Toolchain
  • نصب و پیکربندی GCC/Cross-Compiler
  • معرفی QEMU و محیط شبیه‌سازی
• بخش دوم: بوت لودر ساده
  • نوشتن Boot Sector و بارگذاری کرنل
  • دستکاری رجیسترهای پایه CPU
• بخش سوم: ساختار داده‌ها و مدیریت نخ‌ها
  • صف‌بندی نخ‌ها در Scheduler
  • مدیریت زمان‌بندی Round Robin
• بخش چهارم: همگام‌سازی و ارتباط بین نخ‌ها
  • قفل‌های باینری و سِمافورها
  • Event و Message Passing
• بخش پنجم: مدیریت حافظه
  • Page Table و آدرس‌دهی مجازی
  • تخصیص دینامیک در کرنل
• بخش ششم: System Call Interface
  • سیستم فراخوانی از مد کاربر
  • پیاده‌سازی چندین System Call ساده
• بخش هفتم: اشکال‌زدایی و بهینه‌سازی
  • استفاده از GDB برای کرنل
  • ابزارهای پروفایلینگ و تحلیل عملکرد

در طول دوره، مثال‌های متعددی ارائه می‌شود:

• ایجاد یک نخ ساده برای نمایش متن در صفحه شبیه‌سازی شده
• همگام‌سازی دو نخ برای تضمین دسترسی ایمن به شمارنده مشترک
• پیاده‌سازی System Call جهت دریافت ورودی از کاربر در مد کاربر
• تحلیل عملکرد با اجرای یک الگوریتم مرتب‌سازی در کرنل و مقایسه با مد کاربر

هر مثال به‌صورت گام‌به‌گام تشریح شده و سورس کامل در اختیار شما قرار می‌گیرد.

• تمرین عملی: بیش از تئوری، روی کد نوشتن و آزمایش تاکید شده است.
• قابل توسعه: همه بخش‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانید پس از دوره آن‌ها را بسط دهید.
• پشتیبانی مدرس: امکان طرح سوال در بخش Q&A دوره وجود دارد.
• سورس باز: تمامی کدها تحت مجوز متن‌باز منتشر می‌شوند.