كيف يمكن برمجة نواة تشغيل من الصفر؟

برمجة نواة التشغيل من الصفر هو عملية تتطلب مهارات برمجية عالية وخبرة واسعة في مجال نظم التشغيل، مما يعني أنه يجب عليك الاستعداد لدراسة الكثير من المفاهيم والتقنيات المتعلقة بنظم التشغيل وعمليات التشغيل.

في البداية، يجب عليك دراسة لغة البرمجة التي ستستخدمها في برمجة نواة التشغيل، مثل لغة C أو C++، ومن ثم، تستطيع البدء في برمجة النواة بالاعتماد على مكتبات النظم التشغيل المختلفة المتاحة، مثل POSIX، ومكتبات مايكروسوفت Windows API، ومكتبات BSD.

وتشمل عملية برمجة نواة التشغيل عدة مراحل، منها:

مرحلة التشغيل الأولي

في هذه المرحلة، يتم تهيئة بيئة النظام وتحميل النواة في الذاكرة الرئيسية.

مرحلة التهيئة

تهتم المرحلة بإعداد النظام للعمل مع الأجهزة المختلفة المتصلة به، مثل المعالج والذاكرة ووحدات التخزين والشبكات.

مرحلة الجدول الزمني

يتم  تحديد كيفية توزيع الوقت والموارد بين العمليات المختلفة المشغلة على النظام.

مرحلة النظام الملفات

 هذه المرحلة يتم إدارة وتنظيم البيانات المخزنة في وحدات التخزين المختلفة على النظام.

وبخصوص المصادر العربية، فلن تجد عزيزي ولا تتعب نفسك بالبحث، فضالتك ستجدها فقط في المحتوى الأجنبي لكون الأمر متخصص وبحاجة إلى خبرة كبيرة.

صحيح أنه من الصعب إيجاد مصادر عربية حول هاته الفكرة، ولكن يمكن الاستفادة من المصادر الإنجليزية المتاحة على الإنترنت. إليك بعض المصادر التي يمكن استخدامها للبدء في برمجة نواة تشغيل:

1. OSDev.org: هو مجتمع متخصص في برمجة نظم التشغيل من الصفر ويحتوي على العديد من الدروس والمقالات والمشاريع الخاصة ببرمجة نواة التشغيل.
2. The little book about OS development: كتاب صغير يحتوي على شرح بسيط ومباشر لبناء نواة تشغيل من الصفر، ويمكن تحميله مجانًا من الموقع الرسمي.

يمكنك ايضا البحث عن سلاسل ودورات في اليوتيوب او يوديماي تختص بذات الشيء. 

يرجى ملاحظة أن برمجة نواة تشغيل من الصفر هي عملية معقدة وتحتاج إلى معرفة جيدة بلغات البرمجة ومفاهيم نظم التشغيل وعمليات الكمبيوتر.لذلك، ينصح بالتدريج في البداية واختيار المصادر المناسبة والتعلم الجيد للأساسيات قبل الشروع في هذه المهمة المعقدة.

برمجة نواة تشغيل من الصفر يتطلب فهمًا عميقًا لأنظمة التشغيل ومكوناتها، والتفكير في صعوبات البرمجة وتحديات الأمان والأداء والاستقرار. إليك بعض الخطوات الأساسية لبرمجة نواة تشغيل من الصفر:

• تعلم لغات البرمجة: تحتاج إلى تعلم لغات البرمجة المستخدمة في برمجة نواة تشغيل، والتي تشمل لغة C و Assembly.
• فهم مفاهيم أنظمة التشغيل: يجب أن تكون على دراية بمفاهيم أنظمة التشغيل مثل العمليات وإدارة الذاكرة والإدارة الجدولية وغيرها.
• تحديد الهدف والميزات: يجب تحديد الهدف من النواة والميزات التي تريد تضمينها فيها.
• بناء نواة التشغيل: يجب بناء نواة التشغيل من الأساس باستخدام لغات البرمجة المذكورة، وتضمين ميزات النظام المحددة.
• اختبار وتطوير النواة: يجب اختبار النواة وتطويرها باستمرار لتحسين الأداء والأمان والاستقرار.
• تطوير البرامج الثانوية: يجب تطوير البرامج الثانوية مثل ملفات التعريف وبرامج التشغيل وأوامر النظام والتطبيقات وغيرها لتشغيلها على النواة.

يجب أن تكون مستعدًا للعمل بجدية والتفاني في الدراسة والتطوير إذا كنت تريد برمجة نواة تشغيل من الصفر. وينصح بالتعلم والتدريب على المفاهيم الأساسية والإجراءات اللازمة لبرمجة نواة تشغيل من قبل قبل البدء في هذا المشروع.

هناك العديد من المصادر المتاحة عبر الإنترنت التي يمكن استخدامها لتعلم برمجة نواة تشغيل. إليك بعض المصادر المفيدة:

•  موقع osdev.org: يوفر هذا الموقع مصادر وشروحات وأدلة حول برمجة نواة تشغيل من الصفر. كما يشمل هذا الموقع مجتمعًا نشطًا من المطورين الذين يشاركون المعرفة والخبرات.
•  كتاب "Operating System Concepts" للمؤلفين Abraham Silberschatz وPeter B. Galvin وGreg Gagne: هذا الكتاب هو مصدر شهير لفهم مفاهيم أنظمة التشغيل ويغطي العديد من المواضيع المهمة لبرمجة نواة تشغيل.
• كتاب "Linux Kernel Development" للمؤلف Robert Love: يشرح هذا الكتاب كيفية برمجة نواة تشغيل لنظام Linux ويغطي العديد من المواضيع المفيدة.
• دورات عبر الإنترنت: يوجد العديد من دورات البرمجة عبر الإنترنت التي تغطي برمجة نواة تشغيل مثل دورة "Operating Systems and System Programming" على Coursera.
• مشاريع مفتوحة المصدر: يمكن الاطلاع على مشاريع مفتوحة المصدر مثل نظام Linux و FreeBSD وغيرها لفهم كيفية برمجة نواة تشغيل.