تُعد أنظمة التشغيل موضوعًا متقدمًا في العديد من برامج علوم الحاسوب، حيث يتعرف المتعلم على كيفية البرمجة بلغة C بحلول الوقت الذي يتعرف فيه على أنظمة التشغيل، وربما يأخذ المتعلم فصلًا دراسيًا في معمارية الحاسوب Computer Architecture قبل ذلك، فيصبح الهدف من تقديم هذا الموضوع عادةً هو عرض تصميم وتنفيذ أنظمة التشغيل للطلاب مع افتراض ضمني أن بعضهم سيجري بحثًا في هذا المجال، أو يكتب جزءًا من نظام تشغيل.
هذا الكتاب مترجم عن الكتاب Think OS لكاتبه آلن داوني Allen B. Downey والذي يعد مسودة أولية لم تكتمل بصورة نهائية بعد إذ طُوّر لفصلٍ دراسي في كلية أولين Olin College يدعى أنظمة البرمجيات Software Systems.
لا يفترض هذا الكتاب أنك قد درست معمارية الحاسوب، فيجب أن يمنحك فهمًا أفضل أثناء قراءته عن الحاسوب ومعماريته وكيف يعمل المعالج والذاكرة فيه وكيف تُدار العمليات وتُخزَّن الملفات وما يحدث عند تشغيل البرامج، وما يمكنك القيام به لجعل البرامج تعمل بصورة أفضل وأسرع بوصفك مبرمجًا.
يشرح الفصل الأول بعض الاختلافات بين اللغات المُصرَّفة (compiled) واللغات المُفسَّرة (interpreted)، مع بعض الأفكار حول كيفية عمل المصرِّفات (compilers)، ويشرح الفصل الثاني كيف يستخدم نظام التشغيل العمليات لحماية البرامج قيد التشغيل من التداخل مع بعضها البعض. ويشرح الفصل الثالث الذاكرة الوهمية (Virtual Memory) وترجمة العناوين، ويتحدث الفصل الرابع عن أنظمة الملفات ومجرى البيانات، ويصف الفصل الخامس كيفية تشفير الأرقام والأحرف والقيم الأخرى، ويشرح أيضًا العامِلات الثنائية (Bitwise Operators).
أما الفصل السادس، فيشرح كيفية استخدام إدارة الذاكرة الديناميكية وكيفية عملها، ويدور الفصل السابع حول التخبئة caching وهرمية الذاكرة. ويشرح الفصل الثامن تعدد المهام (Multitasking) والجدولة (Scheduling). ويدور الفصل التاسع حول خيوط POSIX وكائنات المزامنة (Mutexes)، ويشرح الفصل العاشر المتغيرات الشرطية POSIX ومشكلة المنتج / المستهلك، ويدور الفصل الحادي عشر حول استخدام متغيرات تقييد الوصول POSIX وتطبيقها في لغة C.
فصول الكتاب:
- مفهوم التصريف Compilation في لغات البرمجة.
- العمليات Processes في أنظمة التشغيل.
- الذاكرة الوهمية Virtual memory في نظام التشغيل.
- فهم الملفات Files وأنظمة الملفات File Systems.
- تمثيل الأعداد والنصوص بالبتات وإجراء العمليات على مستوى البت.
- إدارة الذاكرة Memory management في لغة C.
- فهم عملية التخبئة Caching في معمارية الحاسوب.
- تعدد المهام Multitasking في الحواسيب.
- المتغيرات الشرطية وحلها مشاكل التزامن بين العمليات في لغة C.
- متغيرات تقييد الوصول Semaphores في لغة البرمجة سي C.
رخصة الكتاب: نسب المُصنَّف - غير تجاري - الترخيص بالمثل 4.0.
مصدر الكتاب: https://academy.hsoub.com/files/24-أنظمة-التشغيل-للمبرمجين
