| نام محصول به انگلیسی | دانلود Udemy – Part A – Multithreading & Thread Synchronization – Pthreads 2024-3 – دانلود رایگان نرم افزار |
|---|---|
| نام محصول به فارسی | دانلود دوره دانلود نرمافزار دوره Udemy: چندریسمانی و همگامسازی ریسمانها با Pthreads (بخش A – 2024-3) |
| زبان | انگلیسی با زیرنویس فارسی |
| نوع محصول | آموزش ویدیویی |
| نحوه تحویل | به صورت دانلودی |
این دوره آموزشی دانلودی بوده و همراه با زیرنویس فارسی ارائه می‌گردد.
حداکثر تا ۲۴ ساعت پس از سفارش، لینک اختصاصی دوره برای شما ساخته و جهت دانلود ارسال خواهد شد.
جهت پیگیری سفارش، می‌توانید از طریق واتس‌اپ با شماره 09395106248 یا آیدی تلگرامی @ma_limbs در تماس باشید.
دانلود رایگان نرمافزار دوره Udemy: چندریسمانی و همگامسازی ریسمانها با Pthreads (بخش A – 2024-3)
در دنیای امروز، نرم‌افزارها نیازمند کارایی و پاسخگویی بالاتری هستند تا بتوانند از تمام توان پردازشگرهای چند هسته‌ای مدرن بهره‌برداری کنند. چندریسمانی (Multithreading) راهکاری اساسی و قدرتمند برای دستیابی به این هدف است. دوره آموزشی Udemy با عنوان “چندریسمانی و همگامسازی ریسمانها با Pthreads (بخش A – 2024-3)”، به شما امکان می‌دهد تا برنامه‌های موازی و بهینه‌ای طراحی کنید که قادر به اجرای همزمان چندین وظیفه باشند.
Pthreads (POSIX Threads) یک استاندارد قدرتمند برای پیاده‌سازی و مدیریت ریسمانها در سیستم‌های عامل یونیکس-مانند است. این کتابخانه به برنامه‌نویسان کنترل دقیق و سطح پایینی بر روی رفتار ریسمانها می‌دهد، که برای توسعه سیستم‌های با کارایی بالا، سرورها، بازی‌ها و نرم‌افزارهای علمی ضروری است. این دوره، از مفاهیم بنیادی چندریسمانی تا تکنیک‌های پیشرفته همگامسازی و رفع بن‌بست، شما را در تسلط بر این مهارت کلیدی یاری می‌کند و به شما کمک می‌کند تا برنامه‌هایی بسازید که نه تنها سریع‌تر، بلکه پایدارتر و مقیاس‌پذیرتر باشند.
آنچه در این دوره خواهید آموخت
این دوره جامع و عملی شما را با اصول و کاربردهای کتابخانه Pthreads آشنا می‌کند. پس از اتمام دوره، شما قادر خواهید بود:
- مفاهیم اساسی چندریسمانی و برنامه‌نویسی موازی: تفاوت میان فرایندها و ریسمانها، مزایا و چالش‌های برنامه‌نویسی موازی را درک کنید.
- کار با API کتابخانه Pthreads: نحوه ایجاد، مدیریت، و پایان دادن به ریسمانها را با استفاده از توابع کلیدی نظیر
pthread_create،pthread_join، وpthread_exitبه صورت عملی بیاموزید. - همگامسازی ریسمانها با Mutexes: با مفهوم شرط رقابتی (Race Condition) آشنا شده و یاد بگیرید چگونه از Mutexها (قفل‌ها) برای محافظت از داده‌های مشترک و جلوگیری از ناهماهنگی و فساد داده استفاده کنید.
- مدیریت ارتباط بین ریسمانها با Condition Variables: تکنیک‌های پیشرفته‌تر همگامسازی با استفاده از متغیرهای شرطی را فرا بگیرید که برای هماهنگی بین ریسمانها در عملیات مبتنی بر رویداد (مانند الگوی تولیدکننده-مصرف‌کننده) ضروری هستند.
- آشنایی با Semaphores: کاربرد سِمافورها را به عنوان مکانیزمی قدرتمند برای کنترل دسترسی به منابع محدود و هماهنگی عملیات پیچیده درک کنید.
- شناسایی و رفع Deadlock و Race Conditions: با الگوهای رایج بروز بن‌بست (Deadlock) و شرایط رقابتی آشنا شوید و راهکارهای عملی برای پیشگیری و رفع آن‌ها را بیاموزید.
- بهینه‌سازی عملکرد برنامه‌های چندریسمانی: تکنیک‌هایی برای افزایش کارایی و کاهش سربار ناشی از همگامسازی در برنامه‌های موازی را کشف کنید.
- اشکال‌زدایی و عیب‌یابی برنامه‌های چندریسمانی: با ابزارها و روش‌های لازم برای یافتن و اصلاح مشکلات در کدهای موازی، که اغلب پیچیده‌تر از کدهای تک‌ریسمانی هستند، آشنا شوید.
مزایای شرکت در این دوره
این دوره فراتر از آموزش صرف مفاهیم فنی، منافع عملی و بلندمدتی برای توسعه‌دهندگان به ارمغان می‌آورد:
- افزایش چشمگیر مهارت‌های برنامه‌نویسی: تسلط بر چندریسمانی، شما را به یک برنامه‌نویس با توانایی حل مسائل پیچیده‌تر و طراحی سیستم‌های کارآمدتر تبدیل می‌کند.
- نوشتن نرم‌افزارهای با کارایی و مقیاس‌پذیری بالا: با استفاده از Pthreads، می‌توانید از تمام ظرفیت سخت‌افزار مدرن خود بهره‌برداری کرده و برنامه‌هایی بسازید که عملکرد بی‌نظیری در محیط‌های چند هسته‌ای دارند و به راحتی مقیاس‌پذیر هستند.
- درک عمیق‌تر از عملکرد سیستم‌عامل: مفاهیم همگامسازی، زمان‌بندی ریسمانها، و مدیریت منابع، درک شما را از نحوه کار سیستم‌عامل‌ها به صورت بنیادی ارتقا می‌بخشد.
- آمادگی برای توسعه سیستم‌های پیچیده: مهارت‌های کسب شده در این دوره، شما را برای فعالیت در زمینه‌هایی مانند توسعه سیستم‌عامل، سیستم‌های توزیع‌شده، بازی‌سازی، نرم‌افزارهای ابری و برنامه‌های با عملکرد بالا آماده می‌کند.
- تجربه عملی و پروژه‌محور: تمرین‌ها و مثال‌های عملی متعددی در طول دوره ارائه می‌شوند که به شما کمک می‌کنند تا دانش تئوری را بلافاصله به مهارت‌های عملی و قابل اجرا تبدیل کنید. این رویکرد عملی، تفاوت اصلی این دوره با سایر منابع تئوریک است.
- افزایش فرصت‌های شغلی: تقاضا برای برنامه‌نویسان مسلط به برنامه‌نویسی موازی و سیستم‌های با کارایی بالا در بازار کار فناوری اطلاعات رو به افزایش است. این مهارت‌ها می‌توانند به شما در کسب موقعیت‌های شغلی بهتر و ارتقای جایگاه حرفه‌ای کمک کنند.
پیش‌نیازهای دوره
برای بهره‌برداری حداکثری از محتوای این دوره، داشتن پیش‌زمینه‌های زیر توصیه می‌شود:
- آشنایی با زبان برنامه‌نویسی C یا C++: از آنجایی که Pthreads یک کتابخانه مبتنی بر C است، آشنایی با اصول برنامه‌نویسی در یکی از این دو زبان برای درک مثال‌ها و تمرینات کد ضروری است.
- مفاهیم اولیه سیستم‌عامل: درک پایه‌ای از مفاهیمی مانند فرایندها (Processes)، حافظه، و نحوه تعامل برنامه با سیستم‌عامل مفید خواهد بود، هرچند که در طول دوره، مفاهیم مرتبط با ریسمانها از پایه توضیح داده می‌شوند.
- آشنایی با محیط خط فرمان (Command Line Interface): تمرینات و کامپایل کدها معمولاً در محیط خط فرمان انجام می‌شوند، لذا آشنایی اولیه با آن توصیه می‌گردد.
سرفصل‌های جامع دوره
این دوره با ساختاری گام به گام و منطقی طراحی شده است که مفاهیم را از ساده به پیچیده آموزش می‌دهد تا یادگیری برای همه سطوح آسان باشد:
- مقدمه‌ای بر همزمانی و موازی‌سازی:
- چرا به چندریسمانی نیاز داریم و کاربردهای آن.
- مفاهیم پایه: تفاوت فرایندها در مقابل ریسمانها.
- مقدمه‌ای بر کتابخانه Pthreads و تاریخچه آن.
- نحوه کامپایل و اجرای برنامه‌های Pthreads.
- ریسمانها: ایجاد و مدیریت:
- تابع
pthread_create(): نحوه ایجاد ریسمان‌های جدید و ارسال آرگومان‌ها. pthread_join(): انتظار برای پایان اجرای ریسمانها و دریافت مقادیر بازگشتی.pthread_exit(): نحوه پایان دادن به اجرای ریسمانها.pthread_detach(): جداسازی ریسمانها برای مدیریت مستقل منابع.- مثال‌های عملی از برنامه‌های چندریسمانی ساده برای درک جریان اجرایی.
- تابع
- همگامسازی ریسمانها: Mutexes:
- شناسایی مشکلات ناشی از داده‌های مشترک (Race Conditions).
- مقدمه‌ای بر Mutexes (قفل‌های دودویی).
- توابع:
pthread_mutex_init()،pthread_mutex_lock()،pthread_mutex_unlock()،pthread_mutex_destroy(). - کاربرد Mutexها در محافظت از بخش‌های بحرانی (Critical Sections) کد.
- مثال عملی: حل مشکل شمارنده مشترک در محیط چندریسمانی.
- همگامسازی پیشرفته: Condition Variables:
- نیاز به همگامسازی مبتنی بر رویداد در سناریوهای پیچیده‌تر.
- مقدمه‌ای بر Condition Variables (متغیرهای شرطی).
- توابع:
pthread_cond_init()،pthread_cond_wait()،pthread_cond_signal()،pthread_cond_broadcast(). - پیاده‌سازی الگوهای مهمی مانند تولیدکننده-مصرف‌کننده (Producer-Consumer).
- مثال‌های عملی: مدیریت صف‌های مشترک و هماهنگی عملیات بین ریسمانها.
- معرفی Semaphores:
- کاربرد Semaphores به عنوان یک مکانیزم همگامسازی انعطاف‌پذیرتر.
- تفاوت‌ها و شباهت‌ها با Mutexes و Condition Variables.
- پیاده‌سازی Semaphores (در صورت پشتیبانی مستقیم Pthreads یا از طریق Wrapperهای رایج).
- مثال‌های عملی: مدیریت دسترسی به منابع با ظرفیت محدود.
- مسائل رایج در برنامه‌نویسی موازی و راهکارهای آن:
- تشخیص و پیشگیری از Deadlock (بن‌بست): الگوهای رایج و روش‌های مقابله.
- آشنایی با مشکلات Inversion Priority (وارونگی اولویت) و Starvation (گرسنگی ریسمانها).
- تکنیک‌های پیشگیری و رفع مشکلات رایج در برنامه‌های چندریسمانی.
- بررسی مثال‌هایی از کدهای دارای باگ همزمانی و نحوه اشکال‌زدایی و رفع آن‌ها.
- بهینه‌سازی و نکات پیشرفته:
- تحلیل سربار ناشی از همگامسازی و استراتژی‌های کاهش آن.
- بهبود کارایی برنامه‌های چندریسمانی با طراحی مناسب.
- استفاده از Thread Poolها برای مدیریت بهینه ریسمانها.
- نکات امنیتی و بهترین رویکردها در برنامه‌نویسی چندریسمانی برای جلوگیری از آسیب‌پذیری‌ها.
مثال‌های عملی و نکات کلیدی
این دوره به شدت بر رویکرد عملی تأکید دارد و هر مفهوم با مثال‌های کد C/C++ روشن و قابل فهم ارائه می‌شود تا اطمینان حاصل شود که دانشجویان نه تنها “چه” چیزی را یاد می‌گیرند، بلکه “چگونه” آن را پیاده‌سازی کنند و درک عمیقی از مکانیسم‌های زیرین به دست آورند:
- مثال عملی
pthread_createوpthread_join: شما با نوشتن برنامه‌های ساده‌ای شروع می‌کنید که ریسمان‌های جدیدی ایجاد کرده و منتظر اتمام آن‌ها می‌مانند. این کار به شما در درک جریان اجرای موازی کمک می‌کند. به عنوان مثال، برنامه‌ای که جمع اعداد بزرگ را بین چند ریسمان تقسیم می‌کند تا سرعت پردازش افزایش یابد. - مثال Mutex برای حفاظت از داده مشترک: یکی از رایج‌ترین مشکلات در چندریسمانی، دسترسی همزمان چندین ریسمان به یک منبع مشترک است که منجر به خطاهای غیرقابل پیش‌بینی می‌شود. دوره با مثال‌های واضحی نشان می‌دهد که چگونه یک شمارنده ساده می‌تواند در صورت عدم استفاده از Mutex دچار خطا شود و سپس نحوه صحیح محافظت از آن با استفاده از Mutex را آموزش می‌دهد.
- الگوی Producer-Consumer با Condition Variables: این الگوی مهم در بسیاری از سیستم‌های واقعی، از جمله سیستم‌های عامل و نرم‌افزارهای صف‌بندی پیام، کاربرد دارد. شما یاد می‌گیرید چگونه ریسمان‌های “تولیدکننده” اطلاعات را به یک بافر مشترک اضافه کنند و ریسمان‌های “مصرف‌کننده” آن اطلاعات را پردازش کنند، همگی با استفاده از متغیرهای شرطی برای هماهنگی و جلوگیری از سرریز یا خالی شدن بافر.
- شناسایی Deadlock در یک سیستم بانکی ساده: با مثالی عملی نشان داده می‌شود که چگونه دو ریسمان که سعی در انتقال پول بین دو حساب دارند، می‌توانند به دلیل ترتیب نادرست قفل کردن Mutexها دچار بن‌بست شوند. سپس، راهکارهای پیشگیری از این بن‌بست‌ها از جمله ترتیب مشخص قفل‌گذاری یا استفاده از مکانیزم‌های بازگشتی (recursive mutex) مورد بحث قرار می‌گیرند.
- نکات کلیدی که باید به خاطر بسپارید:
- سربار همگامسازی: همیشه به خاطر داشته باشید که مکانیزم‌های همگامسازی، هرچند ضروری هستند، اما سربار (overhead) نیز به همراه دارند. استفاده بی‌رویه یا نادرست از قفل‌ها می‌تواند عملکرد برنامه را به شدت کاهش دهد. بهینه‌سازی همواره یک چالش مهم در برنامه‌نویسی موازی است.
- پیچیدگی اشکال‌زدایی: برنامه‌های چندریسمانی به دلیل ماهیت غیرقطعی بودنشان (یعنی ترتیب اجرای ریسمانها ممکن است در هر بار اجرا متفاوت باشد)، اشکال‌زدایی بسیار دشوارتری نسبت به برنامه‌های تک‌ریسمانی دارند. تسلط بر ابزارهای اشکال‌زدایی خاص و مهارت در تفکر همزمان‌سازی حیاتی است.
- مفهوم اتمی بودن عملیات: درک اینکه کدام عملیات اتمی (Atomic) هستند (یعنی به صورت ناگسستنی اجرا می‌شوند) و کدام نه، برای جلوگیری از Race Conditions و تضمین صحت داده‌ها بسیار مهم است.
این دوره آموزشی Udemy یک منبع بی‌نظیر و جامع برای هر برنامه‌نویسی است که به دنبال تقویت مهارت‌های خود در زمینه چندریسمانی و برنامه‌نویسی سیستم‌های با کارایی بالاست. با تمرکز بر Pthreads و ارائه مثال‌های عملی فراوان، شما نه تنها مفاهیم را به صورت تئوری درک می‌کنید، بلکه قادر به پیاده‌سازی راه‌حل‌های قوی، پایدار و مقیاس‌پذیر خواهید بود. این دانش نه تنها در پروژه‌های شخصی و دانشگاهی شما کاربرد خواهد داشت، بلکه می‌تواند مسیر شغلی شما را در دنیای پررقابت توسعه نرمافزار متحول کند و شما را برای چالش‌های بزرگتر آماده سازد.
فرصت را غنیمت شمرده و با دانلود این دوره، قدمی بزرگ در مسیر تبدیل شدن به یک برنامه‌نویس حرفه‌ای‌تر و متخصص در حوزه برنامه‌نویسی موازی بردارید. این مهارت‌ها سرمایه‌ای ارزشمند برای آینده شغلی شما خواهند بود.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.