آموزش پروژه سیستم عامل - توسعه Heap Memory Manager در C

سرفصل ها و درس ها

این دوره در مورد چیست ؟ What is this Course About ?

• طرح کلی پروژه با نسخه ی نمایشی Project Outline with Demo

• پیش نیازها Pre-requisites

• عضویت در گروه تلگرام Join Telegram Group

• دسترسی به کد Code Access

• تکلیف - مخزن Github خود را ایجاد کنید Assignment - Create your Github Repository

• مراحل توسعه پروژه Project Development Phases

• دستورالعمل برای انجام تکالیف Guidelines for Doing Assignments

فاز 1 - صفحه حافظه مجازی (De)Alocation Phase 1 - Virtual Memory Page (De)Allocation

• سیستم برای تخصیص صفحه VM فراخوانی می کند System Calls for VM Page Allocation

• mmap() فراخوانی سیستم mmap() System Call

• امضاهای API برای تخصیص و عدم تخصیص API Signatures for Allocation and DeAllocation

• پیاده سازی API API Implementation

• معماری و طراحی پروژه Project Architecture and Design

فاز 2 - ثبت خانواده صفحه Phase 2 - Page Family Registration

• Page Family و ثبت آن چیست؟ What is Page Family & its Registration

• صفحه ساختارهای داده خانواده Page Family Data Structures

• تعریف ساختارهای داده برای مدیریت صفحه خانواده Defining Data structures for Page Families Management

• صفحه نمونه سازی خانواده Page Family Instantiation

• الگوریتم نمونه سازی خانواده صفحه Page Family Instantiation Algorithm

• ماکرو حلقه‌ای - تکرار روی خانواده‌های صفحه در یک صفحه Looping Macro - Iterate over Page Families within a Page

• پیاده سازی الگوریتم نمونه سازی صفحه خانواده - گام به گام Page Family Instantiation Algorithm Implementation - step by Step

• یکپارچه سازی برنامه Application Integration

• تکلیف اجباری - API ها را بنویسید Mandatory Assignment - Write APIs

فاز 3 - بلوک های متا و داده Phase 3 - Meta and Data Blocks

• بلوک های متا و داده Meta and Data Blocks

• MetaBlock DataStructure MetaBlock DataStructure

• تکلیف - ماکروهای متابلاک Assignment - MetaBlock Macros

• تکلیف اجباری - کدی را برای دستکاری متابلاک ها بنویسید Mandatory Assignment - Write Code to Manipulate Metablocks

• به روز رسانی کد پروژه Project Code Update

فاز 4 - بلوک تقسیم و ادغام Phase 4 - Block Splitting and Merging

• تقسیم بلوک Block Splitting

• تنظیم اشاره گر در تقسیم بلوک Pointer Adjustment on Block Splitting

• تکلیف در تقسیم بلوک Assignment on Block Splitting

• بلوک ادغام Block Merging

• به روز رسانی متابلاک ها در ادغام بلوک ها Updating Metablocks in Block Merging

• API برای انجام Block Merge API to perform Block Merge

• به روز رسانی کد پروژه Project Code Update

فاز 5 - مدیریت صفحه VM Phase 5 - VM Page Management

• مدیریت صفحه VM VM Page Management

• ساختارهای داده برای صفحه Mgmt Data Structures for Page Mgmt

• نوشتن API برای Page Mgmt - Part1 Writing APIs for Page Mgmt - Part1

• نوشتن API برای Page Mgmt - Part2 Writing APIs for Page Mgmt - Part2

• درج صفحه VM VM Page Insertion

• حذف صفحه VM VM Page Deletion

فاز 6 - مدیریت بلوک داده رایگان Phase 6 - Free Data Block Management

• بیان مسأله Problem Statement

• صف اولویت بلوک های داده رایگان Priority Queue of Free Data Blocks

• معرفی Glthreads Introducing Glthreads

• یکپارچه سازی Glthreads Glthreads Integration

• بهبود ساختار داده برای مدیریت بلوک های داده رایگان Data Structure Enhancements For Managing Free Data Blocks

• صف اولویت: درج بلوک داده Priority Queue : Data Block Insertion

• صف اولویت: سایر عملیات Priority Queue : Other Operations

• تخصیص - سایر تغییرات جزئی کد در مدیریت بلوک داده رایگان Assignment - Other Minor Code changes on Free Data Block Management

فاز 7 - فشار نهایی - اجرای Xmalloc & Xfree Phase 7 - Final Push - Implement Xmalloc & Xfree

• فشار نهایی - اهداف این بخش Final Push - Goals of this Section

• بحث الگوریتم Xmalloc Xmalloc Algorithm Discussion

• پیاده سازی Xmalloc Xmalloc Implementation

• پشتیبانی از API - mm_allocate_free_data_block Supporting API - mm_allocate_free_data_block

• تئوری - پشتیبانی از API - mm_split_free_data_block_for_allocation Theory - Supporting API - mm_split_free_data_block_for_allocation

• مدیریت تکه تکه شدن داخلی Handling Internal Fragmentation

• پیاده سازی - mm_split_free_data_block_for_allocation Implementation - mm_split_free_data_block_for_allocation

فاز 8 - آزمایش پروژه ما Phase 8 - Testing Our Project

• شروع با تست Getting Started with Testing

• توضیح خروجی API 1 Explanation output API 1

• توضیح خروجی API 2 Explanation output API 2

• اختیاری - یکپارچه سازی CLI Optional - CLI Integration

فاز 9 - پیاده سازی Xfree Phase 9 - Implementing Xfree

• اهداف این بخش Goals of this Section

• الگوریتم xfree xfree algorithm

• محاسبه اندازه حافظه سخت IF Calculating Hard IF Memory size

• مدیریت حافظه IF سخت در بلوک ادغام Handling Hard IF Memory in block Merging

• پیاده سازی xfree - part1 xfree Implementation - part1

• پیاده سازی xfree - قسمت 2 xfree Implementation - part2

• تست نهایی LMM Final Testing of LMM

فاز 10 - پروژه های کوچک در LMM Phase 10 - Mini Projects on LMM

• پروژه های کوچک در Heap Memory Manager Mini Projects on Heap Memory Manager

ضمیمه A: تئوری - مدیریت حافظه پشته Appendix A : Theory - Heap Memory Management

• مدیریت حافظه Heap - اهداف و مقدمه Heap Memory Management - Goals and Introduction

• Malloc() - بازبینی سریع Malloc() - Quick Revision

• نشانگر شکست Break Pointer

• تماس های سیستمی brk و sbrk brk and sbrk System Calls

• Malloc نسخه 1.0 Malloc Version 1.0

• بیان مسأله Problem Statement

• Metablock و Datablock Metablock and Datablock

• تخصیص ها و تخصیص ها Allocations and Deallocations

• تقسیم بلوک Block Splitting

• بلوک ادغام Block Merging

• مشکل تکه تکه شدن Problem of Fragmentation

پیوست B: ماکروهای تکراری در C Appendix B : Iterative Macros in C

• شروع شدن Getting Started

• برای معناشناسی حلقه For loop Semantics

• ماکروهای تکراری برای LinkedList Iterative Macros For LinkedList

پیوست ج: فهرست پیوندی مبتنی بر چسب Appendix C : Glue Based Linked List

• معرفی Introduction

• تعریف Glthreads Glthreads Definition

• تفاوت - DLL سنتی در مقابل چسب مبتنی بر چسب Difference - Traditional Vs Glue Based DLL

• آفست فیلد ساختار Structure Field Offset

• درج GLNode GLNode Insertion

• تکرار GLThread GLThread Iteration

• حذف GLNode GLNode Removal

• Code Walk - نسخه ی نمایشی Code Walk - Demo

• مشکلات فهرست سنتی Traditional List Problems

• مزایای GLThread GLThread Benefits

پاداش - آب نبات بگیرید! Bonus - Get some Candies !

• دوره های من را به صورت رایگان دریافت کنید Get My Courses for Free