Operating Systems — রোডম্যাপ

যা যা শিখবেন

আপনি যত প্রোগ্রামই লেখেন, প্রতিটাই একটা operating system-এর উপরে চলে। এটা আপনাকে এমন memory দেয় যা আপনি সরাসরি RAM থেকে allocate করেননি, আপনার কোডকে এমন CPU-তে schedule করে যা আপনি কখনো চাননি, আর এমন file দেখায় যেগুলো আসলে file-ই না। OS বুঝতে পারলে একগাদা রহস্যময় আচরণ — কেন একটা thread আটকে যায়, কেন memory usage হঠাৎ বেড়ে যায়, কেন একটা fsync ধীর — সবকিছুই এমন জিনিসে পরিণত হয় যা নিয়ে আপনি reason করতে পারবেন।

এই track একটা modern OS কীভাবে কাজ করে তার mental model তৈরি করে, reference system হিসেবে Linux ব্যবহার করে। শেষে গিয়ে আপনি বুঝবেন:

• কার্নেল কীভাবে প্রোগ্রামগুলোকে একে অন্যের থেকে isolate ও protect করে।
• একটা process আর একটা thread আসলে কী, আর CPU তাদের মধ্যে কীভাবে ভাগ হয়।
• virtual memory কীভাবে প্রতিটা প্রোগ্রামকে ভাবায় যে সে পুরো মেশিনের মালিক।
• synchronization, file system আর I/O ভেতরে ভেতরে আসলে কীভাবে কাজ করে।

Prerequisites

এই track স্বাভাবিকভাবেই আরও দুটোর সাথে জোড়া মেলে:

• linux-vps — shell, process আর ps/top-এর সাথে স্বাচ্ছন্দ্য থাকলে উদাহরণগুলো concrete হয়ে ওঠে।
• networking — socket আর I/O multiplexing (Chapter 8) সরাসরি networking fundamentals-এর উপরে গড়ে ওঠে।

একটু C পড়তে পারার ক্ষমতা কাজে দেয়, কারণ system call C-তে দেখানোই সবচেয়ে সহজ। fluent হতে হবে না — প্রতিটা snippet ব্যাখ্যা করা আছে।

অধ্যায়গুলো

1. What an Operating System Does — কার্নেল, user vs kernel space, system call, আর resource manager হিসেবে OS।
2. Processes — process model, address space, PCB, process state, আর fork/exec/wait।
3. Threads & Concurrency — thread vs process, context switching, shared state, আর race condition।
4. CPU Scheduling — কার্নেল কীভাবে ঠিক করে পরের বার কে চলবে, round-robin থেকে Linux-এর CFS পর্যন্ত।
5. Memory Management & Virtual Memory — paging, page table, TLB, page fault, আর swapping।
6. Synchronization — mutex, semaphore, condition variable, আর deadlock-এর চারটা শর্ত।
7. File Systems — inode, page cache, journaling, আর fsync দিয়ে durability।
8. I/O & System Calls — blocking vs non-blocking I/O, epoll, io_uring, আর event loop কীভাবে তৈরি হয়।

এগুলো ক্রমানুসারে পড়ুন। প্রতিটা অধ্যায় ধরে নেয় আগেরগুলোর vocabulary আপনার জানা আছে।