فلش‌کارت‌های آموزشی طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌عامل: از مفاهیم تا معماری پیشرفته

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌عامل: از مفاهیم تا معماری پیشرفته

موضوع کلی: مبانی و طراحی سیستم‌عامل

موضوع میانی: اصول و معماری سیستم‌عامل

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی سیستم‌عامل و تاریخچه
• 2. ساختارهای سخت‌افزاری کامپیوتر: معماری Von Neumann
• 3. آشنایی با مفاهیم پایه: Process، Thread، Memory
• 4. مدیریت فرآیند: Process Control Block (PCB) و State Diagram
• 5. مدیریت فرآیند: زمان‌بندی (Scheduling) - مفاهیم و اهداف
• 6. زمان‌بندی فرآیند: الگوریتم‌های FCFS، SJF، Priority
• 7. زمان‌بندی فرآیند: الگوریتم‌های Round Robin، Multi-level Queue
• 8. هم‌زمانی و اشتراک منابع: مشکلات Race Condition و Critical Section
• 9. هم‌زمانی و اشتراک منابع: راه‌حل‌های Synchronization (Mutex، Semaphore)
• 10. بن‌بست (Deadlock): تعریف، شرایط لازم و راه‌حل‌ها
• 11. بن‌بست: جلوگیری، اجتناب و تشخیص
• 12. مدیریت حافظه: مفاهیم پایه و آدرس‌دهی
• 13. مدیریت حافظه: پیوسته‌ی (Contiguous) و غیرپیوسته‌ی (Non-contiguous)
• 14. مدیریت حافظه: Swapping و Paging
• 15. مدیریت حافظه: Page Table و Translation Lookaside Buffer (TLB)
• 16. مدیریت حافظه: Segmentation و Paging ترکیبی
• 17. مدیریت حافظه: Virtual Memory و Demand Paging
• 18. مدیریت حافظه: Replacement Algorithms (FIFO, LRU, Optimal)
• 19. مدیریت حافظه: Thrashing و راه‌حل‌ها
• 20. مدیریت فایل: مفاهیم پایه و ساختار دایرکتوری
• 21. مدیریت فایل: تخصیص فضا (Contiguous, Linked, Indexed)
• 22. مدیریت فایل: ساختار فایل و دسترسی به فایل‌ها
• 23. سیستم ورودی/خروجی (I/O): مفاهیم و ساختار
• 24. سیستم ورودی/خروجی: Direct Memory Access (DMA)
• 25. سیستم ورودی/خروجی: Driverها و رابط‌های کاربری
• 26. امنیت سیستم‌عامل: مفاهیم و اصول
• 27. امنیت سیستم‌عامل: احراز هویت و مجوز دسترسی
• 28. امنیت سیستم‌عامل: حملات و روش‌های دفاعی
• 29. سیستم‌عامل‌های توزیع‌شده: مفاهیم و اهداف
• 30. سیستم‌عامل‌های توزیع‌شده: معماری و انواع
• 31. سیستم‌عامل‌های توزیع‌شده: Synchronization و Consistency
• 32. سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (Real-Time OS): مفاهیم و کاربردها
• 33. سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ: زمان‌بندی و محدودیت‌ها
• 34. آشنایی با سیستم‌عامل لینوکس: ساختار و معماری
• 35. آشنایی با سیستم‌عامل لینوکس: Process Management
• 36. آشنایی با سیستم‌عامل لینوکس: Memory Management
• 37. آشنایی با سیستم‌عامل لینوکس: File System
• 38. آشنایی با سیستم‌عامل ویندوز: ساختار و معماری
• 39. آشنایی با سیستم‌عامل ویندوز: Process Management
• 40. آشنایی با سیستم‌عامل ویندوز: Memory Management
• 41. آشنایی با سیستم‌عامل ویندوز: File System
• 42. APIهای سیستم‌عامل: فراخوانی‌های سیستمی (System Calls)
• 43. APIهای سیستم‌عامل: رابط‌های برنامه‌نویسی (APIs)
• 44. پیاده‌سازی یک هسته ساده سیستم‌عامل (مفاهیم اولیه)
• 45. ابزارهای توسعه هسته (Compiler، Linker، Debugger)
• 46. برنامه‌نویسی در سطح هسته (Kernel Programming)
• 47. ساختار داده‌ها در هسته سیستم‌عامل
• 48. Multithreading: ایجاد و مدیریت Threadها
• 49. Multithreading: مدل‌های Thread (User-Level, Kernel-Level)
• 50. Synchronization در Multithreading
• 51. IPC (Inter-Process Communication): لوله‌ها (Pipes)
• 52. IPC: پیام‌رسانی (Message Passing)
• 53. IPC: حافظه مشترک (Shared Memory)
• 54. طراحی و پیاده‌سازی یک Scheduler
• 55. ارزیابی عملکرد Scheduler
• 56. Virtualization: مفاهیم و انواع
• 57. Virtualization: Hypervisorها (Type 1 و Type 2)
• 58. Virtualization: تکنیک‌های پیاده‌سازی
• 59. Containerization: Docker و Kubernetes
• 60. File System: Inode و Directory Structure
• 61. File System: Journaling و Transactional File Systems
• 62. File System: Performance Optimization
• 63. Security: Access Control Lists (ACLs)
• 64. Security: Capabilities
• 65. Security: Isolation و Sandboxing
• 66. Network Stack: مفاهیم و معماری
• 67. Network Stack: TCP/IP
• 68. Network Stack: Sockets و Networking در سیستم‌عامل
• 69. داده‌پردازی موازی (Parallel Processing)
• 70. طراحی سیستم‌های موازی
• 71. مطالعه موردی: طراحی یک سیستم‌عامل ساده
• 72. مطالعه موردی: طراحی یک File System ساده
• 73. سیستم‌عامل‌های Embedded: مفاهیم و کاربردها
• 74. سیستم‌عامل‌های Embedded: طراحی و پیاده‌سازی
• 75. سیستم‌عامل‌های Mobile: مفاهیم و معماری
• 76. سیستم‌عامل‌های Mobile: Android
• 77. سیستم‌عامل‌های Mobile: iOS
• 78. مدیریت انرژی در سیستم‌عامل
• 79. Virtual Machines: عملکرد و مزایا
• 80. Virtual Machines: پیاده‌سازی
• 81. Debugging و Profiling سیستم‌عامل
• 82. Performance Tuning سیستم‌عامل
• 83. آشنایی با ابزارهای مانیتورینگ سیستم‌عامل
• 84. مطالعه موردی: Linux Kernel Internals
• 85. مطالعه موردی: Windows Kernel Internals
• 86. آشنایی با ساختار و عملکرد Bootloader
• 87. برنامه‌نویسی Device Driver
• 88. طراحی و پیاده‌سازی Device Driver
• 89. بهینه‌سازی Device Driver
• 90. Real-time Scheduling: EDF و Rate Monotonic
• 91. Real-time Systems: Inter-Process Communication
• 92. Distributed Systems: Fault Tolerance
• 93. Distributed Systems: Consistency Models
• 94. Cloud Computing: مفاهیم و معماری
• 95. Cloud Computing: Virtualization و Containerization
• 96. Advanced File Systems: ZFS, Btrfs
• 97. Security Auditing و Penetration Testing سیستم‌عامل
• 98. Kernel Development Best Practices
• 99. Future Trends در طراحی سیستم‌عامل