دوره کالبدشکافی یک سیستم‌عامل کلاسیک: پیاده‌سازی حافظه مجازی و چندبرنامگی روی سخت‌افزار محدود همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره کالبدشکافی یک سیستم‌عامل کلاسیک: پیاده‌سازی حافظه مجازی و چندبرنامگی روی سخت‌افزار محدود

موضوع کلی: سیستم‌های عامل (Operating Systems)

موضوع میانی: طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های عامل

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه ای بر سیستم عامل ها و نقش آنها
• 2. معماری کامپیوتر و سطوح انتزاع
• 3. حافظه و مدیریت حافظه: مفاهیم پایه
• 4. مقدمه ای بر حافظه مجازی
• 5. مفهوم چند برنامگی و ضرورت آن
• 6. آشنایی با PDP 8/3 و ILLIAC-3
• 7. معماری ILLIAC-3 و محدودیت های سخت افزاری
• 8. روش های آدرس دهی حافظه در PDP 8/3
• 9. معرفی کتاب "A semi-virtual memory multi-programming system..."
• 10. مروری بر ساختار کلی سیستم عامل پیشنهادی
• 11. مفاهیم اولیه اسمبلر و زبان ماشین
• 12. برنامه نویسی سطح پایین برای PDP 8/3
• 13. ساختارهای داده مورد نیاز برای سیستم عامل
• 14. جدول صفحه (Page Table): مفهوم و پیاده سازی
• 15. مفهوم صفحه (Page) و قاب صفحه (Frame)
• 16. مدیریت فضای آدرس مجازی
• 17. تبدیل آدرس منطقی به فیزیکی
• 18. الگوریتم های جایگزینی صفحه (Page Replacement Algorithms)
• 19. FIFO (First-In, First-Out) Page Replacement
• 20. LRU (Least Recently Used) Page Replacement
• 21. Optimal Page Replacement
• 22. Clock Page Replacement
• 23. پیاده سازی الگوریتم های جایگزینی صفحه در سیستم
• 24. مفهوم Thrashing و راهکارهای جلوگیری از آن
• 25. مدیریت وقفه ها (Interrupts) و مدیریت استثناها (Exceptions)
• 26. مکانیزم های وقفه در PDP 8/3
• 27. مدیریت ورودی/خروجی (I/O Management)
• 28. دستگاه های ورودی/خروجی در ILLIAC-3
• 29. درایورهای دستگاه (Device Drivers): مفهوم و پیاده سازی
• 30. مفهوم فایل و سیستم فایل
• 31. ساختار سیستم فایل پیشنهادی
• 32. مدیریت فضای دیسک
• 33. الگوریتم های تخصیص فضا (Allocation Algorithms)
• 34. FAT (File Allocation Table)
• 35. شاخه ها (Directories) و ساختار درختی فایل ها
• 36. امنیت سیستم فایل و مجوزهای دسترسی
• 37. مفهوم فرایند (Process) و ریسمان (Thread)
• 38. مدیریت فرایندها (Process Management)
• 39. جدول فرایندها (Process Table)
• 40. حالت های فرایند (Process States)
• 41. ایجاد و حذف فرایندها
• 42. زمانبندی فرایندها (Process Scheduling)
• 43. الگوریتم های زمانبندی (Scheduling Algorithms)
• 44. FCFS (First-Come, First-Served) Scheduling
• 45. SJF (Shortest Job First) Scheduling
• 46. Priority Scheduling
• 47. Round Robin Scheduling
• 48. پیاده سازی الگوریتم های زمانبندی در سیستم
• 49. مفهوم بن بست (Deadlock) و راهکارهای مقابله با آن
• 50. جلوگیری از بن بست (Deadlock Prevention)
• 51. اجتناب از بن بست (Deadlock Avoidance)
• 52. تشخیص و رفع بن بست (Deadlock Detection and Recovery)
• 53. ارتباط بین فرایندها (Inter-Process Communication - IPC)
• 54. مفهوم حافظه مشترک (Shared Memory)
• 55. مفهوم پیام رسانی (Message Passing)
• 56. سمافورها (Semaphores) و انحصار متقابل (Mutual Exclusion)
• 57. پیاده سازی سمافورها در سیستم
• 58. مانیتورها (Monitors)
• 59. مکانیزم های همگام سازی (Synchronization Mechanisms)
• 60. بررسی سیستم پیشنهادی کتاب "A semi-virtual memory multi-programming system..."
• 61. معماری حافظه مجازی پیشنهادی در کتاب
• 62. پیاده سازی چندبرنامگی در سیستم پیشنهادی
• 63. ساختار سیستم عامل پیشنهادی در کتاب
• 64. مدیریت حافظه در سیستم پیشنهادی
• 65. زمانبندی فرایندها در سیستم پیشنهادی
• 66. مدیریت ورودی/خروجی در سیستم پیشنهادی
• 67. سیستم فایل پیشنهادی در کتاب
• 68. امنیت و حفاظت در سیستم پیشنهادی
• 69. مقایسه سیستم پیشنهادی با سایر سیستم عامل های زمان خود
• 70. مزایا و معایب سیستم پیشنهادی
• 71. محدودیت های پیاده سازی سیستم پیشنهادی
• 72. راهکارهای بهبود سیستم پیشنهادی
• 73. تست و ارزیابی سیستم عامل
• 74. معیارهای ارزیابی عملکرد سیستم عامل
• 75. اشکال زدایی سیستم عامل
• 76. مستندسازی سیستم عامل
• 77. بهینه سازی کد سیستم عامل
• 78. استفاده از تکنیک های برنامه نویسی پیشرفته
• 79. معماری میکروکرنل (Microkernel) و تاثیر آن
• 80. مفهوم ماشین مجازی (Virtual Machine)
• 81. امنیت سیستم عامل و آسیب پذیری ها
• 82. مفهوم rootkit و بدافزار
• 83. پاسخ به حوادث امنیتی
• 84. سیستم عامل های توزیع شده
• 85. سیستم عامل های بلادرنگ (Real-Time Operating Systems - RTOS)
• 86. سیستم عامل های نهفته (Embedded Operating Systems)
• 87. سیستم عامل های موبایل
• 88. آینده سیستم عامل ها
• 89. تاثیر سخت افزار بر طراحی سیستم عامل
• 90. تاثیر مجازی سازی بر سیستم عامل
• 91. نقش هوش مصنوعی در سیستم عامل ها
• 92. تاثیر اینترنت اشیا (IoT) بر سیستم عامل ها
• 93. مروری بر سیستم عامل های مدرن
• 94. بررسی هسته لینوکس (Linux Kernel)
• 95. بررسی سیستم عامل ویندوز (Windows OS)
• 96. بررسی سیستم عامل macOS
• 97. مفاهیم پیشرفته در مدیریت حافظه
• 98. مفاهیم پیشرفته در زمانبندی فرایندها
• 99. مفاهیم پیشرفته در سیستم فایل
• 100. بررسی موردی یک سیستم عامل مدرن (مثلا اندروید)