این دوره جامع، شرکت‌کنندگان را با مفاهیم اساسی و پیشرفته برنامه‌نویسی زبان اسمبلی آشنا می‌کند. تمرکز اصلی بر روی معماری‌های رایج پردازنده‌ها (معمولاً x86/x64) خواهد بود، اما اصول کلی قابل تعمیم به سایر معماری‌ها نیز هستند. برخی از مهم‌ترین مطالبی که فرا خواهید گرفت عبارتند از:

• معماری پردازنده و سازماندهی حافظه: درک نحوه تعامل CPU با حافظه و اجزای مختلف سیستم، شامل نحوه آدرس‌دهی و تقسیم‌بندی حافظه.
• رجیسترهای پردازنده: آشنایی کامل با انواع رجیسترها (عمومی، اشاره‌گر، فلگ و کنترل) و کاربرد دقیق آنها در عملیات مختلف پردازنده.
• مجموعه دستورات اسمبلی: آموزش دستورات پایه مانند MOV, ADD, SUB, MUL, DIV, AND, OR, XOR و نحوه استفاده از آنها برای انجام عملیات منطقی و محاسباتی، همراه با مثال‌های عملی.
• حالت‌های آدرس‌دهی: تسلط بر روش‌های مختلف دسترسی به داده‌ها در حافظه، از جمله آدرس‌دهی مستقیم، غیرمستقیم، مبتنی بر رجیستر، مبتنی بر شاخص و ترکیبی.
• کنترل جریان برنامه: پیاده‌سازی ساختارهای شرطی (IF/ELSE) و حلقه‌ها (LOOP) با استفاده از دستورات پرش شرطی و غیرشرطی، و بهینه‌سازی جریان کد.
• زیرروال‌ها و توابع: نوشتن و استفاده از زیرروال‌ها برای سازماندهی کد و استفاده مجدد از آن، همراه با مدیریت صحیح پشته برای انتقال پارامترها و بازگرداندن مقادیر.
• تعامل با سیستم عامل: برقراری ارتباط با هسته سیستم عامل از طریق فراخوانی‌های سیستمی (System Calls) برای انجام عملیات ورودی/خروجی، مدیریت فایل‌ها و پردازش‌ها.
• اشکال‌زدایی (Debugging): استفاده از ابزارهای قدرتمند اشکال‌زدایی مانند GDB یا x64dbg برای تحلیل، ردیابی و رفع خطاهای برنامه‌های اسمبلی، و درک عمیق از رفتار برنامه.
• بهینه‌سازی کد: تکنیک‌های پیشرفته بهینه‌سازی برنامه‌های اسمبلی برای دستیابی به حداکثر کارایی، حداقل مصرف منابع و کاهش زمان اجرا.
• نوشتن برنامه‌های کاربردی کوچک: پیاده‌سازی پروژه‌های عملی برای تثبیت مفاهیم آموخته شده، مانند برنامه‌های دستکاری رشته‌ها، عملیات ریاضی پیچیده‌تر، یا برنامه‌های ساده تعاملی.

با اتمام این دوره، شما قادر خواهید بود برنامه‌های اسمبلی را درک کرده، نوشته و اشکال‌زدایی کنید، و درک عمیق‌تری از چگونگی عملکرد کامپیوترها در سطح پایین‌تر خواهید داشت که برای هر برنامه‌نویس جدی حیاتی است.

یادگیری زبان اسمبلی، فراتر از یک مهارت برنامه‌نویسی، یک سرمایه‌گذاری برای درک عمیق‌تر علوم کامپیوتر است و درهای جدیدی را در حوزه‌های مختلف به روی شما می‌گشاید. این مزایا شامل موارد زیر می‌شوند:

• درک عمیق‌تر از سخت‌افزار و سیستم عامل: زبان اسمبلی به شما نشان می‌دهد که چگونه دستورات سطح بالا به عملیات قابل فهم برای پردازنده تبدیل می‌شوند. این دیدگاه، درک شما را از معماری کامپیوتر، نحوه مدیریت حافظه، مدیریت پردازه‌ها، و تعاملات سیستم عامل متحول می‌کند.
• بهینه‌سازی کارایی: در برخی از کاربردهای حیاتی که نیاز به حداکثر سرعت و کارایی دارند (مانند سیستم‌عامل‌ها، درایورهای سخت‌افزار، کتابخانه‌های رمزنگاری، یا بخش‌های بحرانی از بازی‌های ویدیویی پیشرفته)، کد اسمبلی می‌تواند بهینه‌سازی‌هایی را فراهم آورد که با زبان‌های سطح بالا قابل دستیابی نیستند.
• مهندسی معکوس و تحلیل بدافزار: تحلیل‌گران امنیتی و مهندسان معکوس برای درک نحوه عملکرد بدافزارها، آسیب‌پذیری‌های نرم‌افزاری و پروتکل‌های ارتباطی، نیاز مبرمی به تسلط بر زبان اسمبلی دارند. این مهارت به آن‌ها اجازه می‌دهد تا برنامه‌ها را بدون دسترسی به کد منبع، بررسی، دستکاری و آسیب‌پذیری‌های آنها را کشف کنند.
• توسعه سیستم‌های توکار (Embedded Systems): بسیاری از سیستم‌های توکار مانند ریزکنترل‌گرها، حسگرها، دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) و تجهیزات صنعتی، برای کارایی بالا، مصرف پایین انرژی و کنترل مستقیم سخت‌افزار، از برنامه‌نویسی در سطح پایین یا اسمبلی بهره می‌برند.
• اشکال‌زدایی پیشرفته: توانایی خواندن و تحلیل کدهای اسمبلی تولید شده توسط کامپایلرها، به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا مشکلات پیچیده عملکردی یا منطقی را که در سطح زبان‌های سطح بالا قابل تشخیص نیستند، شناسایی و رفع کنند. این مهارت به ویژه در برخورد با خطاهای segmentation fault یا access violation حیاتی است.
• توسعه مهارت‌های حل مسئله: برنامه‌نویسی در سطح اسمبلی، نیازمند تفکر منطقی دقیق، رویکرد جزء به جزء برای حل مسائل و مدیریت منابع در سطح بسیار پایین است که به تقویت مهارت‌های کلی برنامه‌نویسی و حل مسئله کمک شایانی می‌کند.

در مجموع، یادگیری زبان اسمبلی به شما یک مزیت رقابتی قابل توجه در بازار کار می‌دهد و درهایی را به روی حوزه‌های تخصصی‌تر و جذاب‌تر علوم کامپیوتر می‌گشاید.

این دوره به گونه‌ای طراحی شده که برای افراد با سطوح مختلف تجربه قابل دسترس باشد و شما را از پایه با مفاهیم آشنا کند، اما داشتن برخی پیش‌زمینه‌ها می‌تواند فرآیند یادگیری را به طور قابل توجهی تسهیل کند:

• آشنایی پایه با کامپیوتر: انتظار می‌رود شرکت‌کنندگان با مفاهیم اساسی کامپیوتر مانند سیستم‌عامل (ترجیحاً لینوکس، اما ویندوز و macOS نیز قابل قبول هستند)، نحوه کار با فایل‌ها و پوشه‌ها، و خط فرمان (Command Line / Terminal) آشنایی داشته باشند.
• منطق برنامه‌نویسی: اگرچه زبان اسمبلی با زبان‌های سطح بالا تفاوت‌های بنیادی دارد، اما آشنایی با مفاهیم پایه برنامه‌نویسی مانند متغیرها، توابع، حلقه‌ها، ساختارهای شرطی (IF/ELSE) و آرایه‌ها (حتی در یک زبان دیگر مانند C++, Python یا Java) بسیار مفید خواهد بود. این کمک می‌کند تا منطق کلی برنامه‌ها را سریع‌تر درک کنید، اگرچه نحوه پیاده‌سازی آن‌ها در اسمبلی کاملاً متفاوت است.
• صبر، دقت و علاقه: زبان اسمبلی به دلیل ماهیت سطح پایین و جزئی‌نگر خود، نیازمند صبر، دقت و توجه زیاد به جزئیات است. علاقه و انگیزه برای درک عمیق از نحوه کارکرد کامپیوترها در بنیادی‌ترین سطح، مهم‌ترین پیش‌نیاز برای موفقیت در این دوره است.
• سیستم عامل مناسب و ابزارهای توسعه: برای اجرای تمرینات و پروژه‌ها، به یک سیستم عامل (ترجیحاً لینوکس یا ویندوز با قابلیت WSL) و ابزارهای توسعه اسمبلی (اسمبلر، لینکر، دیباگر) نیاز خواهید داشت. نحوه نصب و راه‌اندازی این ابزارها به طور کامل در طول دوره آموزش داده خواهد شد، بنابراین نگرانی از این بابت وجود ندارد.

نیاز به دانش قبلی از زبان اسمبلی یا معماری کامپیوتر در سطح عمیق نیست؛ این دوره از صفر شروع می‌شود و تمامی مفاهیم ضروری را به صورت گام به گام پوشش می‌دهد.

این دوره ساختاری مدون و گام به گام دارد که شما را از مقدمات تا مفاهیم پیشرفته زبان اسمبلی هدایت می‌کند. سرفصل‌های اصلی دوره عبارتند از:

• بخش ۱: مقدمات و آماده‌سازی محیط
  • معرفی زبان اسمبلی، تاریخچه و جایگاه آن در علوم کامپیوتر و برنامه‌نویسی سیستمی.
  • بررسی انواع اسمبلرها (مانند NASM, MASM, FASM) و انتخاب ابزارهای مناسب برای توسعه.
  • نصب و پیکربندی محیط توسعه در سیستم عامل‌های مختلف (ویندوز، لینوکس و macOS با استفاده از ابزارهای مجازی‌سازی یا WSL).
  • ساختار یک برنامه ساده اسمبلی: نوشتن اولین برنامه “Hello World” و درک مراحل اسمبل کردن و لینک کردن.
• بخش ۲: معماری پردازنده و رجیسترها
  • مروری جامع بر معماری x86/x64، واحدهای اصلی CPU و نحوه تعامل آن‌ها.
  • معرفی دقیق رجیسترهای عمومی (EAX, EBX, ECX, EDX)، اشاره‌گر (ESP, EBP, EIP) و کنترلی (EFLAGS) و نقش هر یک.
  • مفهوم پشته (Stack) و کاربرد آن در ذخیره‌سازی موقت داده‌ها و مدیریت فراخوانی توابع.
  • نحوه ذخیره‌سازی و دسترسی به داده‌ها در حافظه: سگمنت‌ها و آفست‌ها.
• بخش ۳: دستورات پایه و عملیات داده
  • دستور MOV: انتقال داده‌ها بین رجیسترها، حافظه و مقادیر ثابت.
  • عملیات ریاضی: ADD, SUB, MUL, DIV, INC, DEC و نحوه مدیریت سرریز (overflow) و زیرریز (underflow).
  • عملیات منطقی: AND, OR, XOR, NOT و کاربرد آنها در دستکاری بیت‌ها.
  • دستورات شیفت و چرخش (Shift & Rotate): SHL, SHR, ROL, ROR و استفاده از آنها برای ضرب و تقسیم سریع.
  • کار با داده‌های مختلف: DB, DW, DD, DQ برای تعریف بایت، کلمه، کلمه دوگانه و کلمه چهارگانه.
• بخش ۴: کنترل جریان برنامه
  • دستورات مقایسه CMP و دستورات پرش شرطی (مانند JE, JNE, JL, JLE, JG, JGE) بر اساس وضعیت فلگ‌ها.
  • پیاده‌سازی ساختارهای IF/ELSE و SWITCH-CASE با استفاده از دستورات پرش.
  • ایجاد حلقه‌ها (LOOP) با استفاده از دستورات LOOP, JMP و شمارنده‌ها.
  • مثال‌های عملی از پیاده‌سازی الگوریتم‌های پایه مانند فیبوناچی یا فاکتوریل.
• بخش ۵: زیرروال‌ها، توابع و فراخوانی‌ها
  • نوشتن و فراخوانی زیرروال‌ها (PROC, CALL, RET) برای modular کردن کد.
  • ارسال پارامترها و بازگرداندن مقادیر با استفاده از رجیسترها و پشته.
  • مفهوم پیمان‌نامه فراخوانی (Calling Convention) و اهمیت آن در تعامل بین توابع.
  • پیاده‌سازی توابع بازگشتی (Recursive Functions) و تحلیل عملکرد آنها.
• بخش ۶: تعامل با سیستم عامل و ورودی/خروجی
  • فراخوانی‌های سیستمی (System Calls) در لینوکس (int 80h) و ویندوز (interrupts/APIs) و نحوه استفاده از آنها.
  • انجام عملیات ورودی و خروجی پایه: خواندن از کیبورد و نمایش روی صفحه نمایش.
  • کار با فایل‌ها: باز کردن، بستن، خواندن و نوشتن داده‌ها در فایل‌ها.
  • پیاده‌سازی برنامه‌های کاربردی تعاملی با استفاده از امکانات سیستم عامل.
• بخش ۷: مباحث پیشرفته و بهینه‌سازی
  • بررسی مفهوم وقفه (Interrupts)، انواع آن و نحوه مدیریت آن‌ها توسط پردازنده و سیستم عامل.
  • تکنیک‌های بهینه‌سازی کد اسمبلی: Loop Unrolling, Cache Awareness, Alignment.
  • نوشتن کدهای بهینه برای پردازش‌های سنگین محاسباتی.
  • مقدمه‌ای بر دستورات SIMD (SSE, AVX) برای پردازش موازی داده‌ها و افزایش چشمگیر کارایی.
• بخش ۸: پروژه‌ها و اشکال‌زدایی
  • حل تمرینات و پروژه‌های عملی متنوع برای تثبیت آموخته‌ها و کسب تجربه عملی.
  • استفاده از ابزارهای اشکال‌زدایی پیشرفته (مانند GDB, x64dbg) برای ردیابی، تحلیل و رفع خطاها در برنامه‌های اسمبلی.
  • تحلیل کدهای اسمبلی تولید شده توسط کامپایلرهای زبان‌های سطح بالا (مانند C/C++) برای درک عمیق‌تر.
  • مشاوره برای مسیرهای یادگیری بیشتر در زمینه‌هایی مانند امنیت سایبری (مهندسی معکوس)، توسعه درایور و سیستم‌های عامل.

هر بخش شامل توضیحات نظری دقیق، مثال‌های عملی کد، تمرینات هدفمند و پروژه‌های کوچک خواهد بود تا یادگیری به بهترین شکل ممکن صورت گیرد و دانشجویان بتوانند مهارت‌های خود را به صورت کاربردی تقویت کنند.