توجه مهم: این دوره یک محصول فیزیکی است و به صورت دانلودی ارائه نمی‌شود. پس از تهیه، یک فلش مموری ۳۲ گیگابایتی حاوی تمام محتوای دوره به آدرس شما ارسال می‌گردد.

فراتر از نوشتن کد، درک نحوه عملکرد درونی ابزارهایی که روزانه استفاده می‌کنید، شما را به یک مهندس نرم‌افزار برجسته تبدیل می‌کند. ساخت یک ماشین مجازی مزایای بی‌شماری دارد:

• درک عمیق از زبان‌های برنامه‌نویسی: شما دیگر فقط یک “مصرف‌کننده” زبان نخواهید بود. یاد می‌گیرید که مفاهیمی مانند مدیریت حافظه، فراخوانی توابع و اجرای دستورات چگونه در سطح پایین پیاده‌سازی می‌شوند.
• تقویت مهارت‌های حل مسئله: طراحی یک مجموعه دستورالعمل (Instruction Set)، مدیریت پشته (Stack) و پیاده‌سازی یک Garbage Collector، چالش‌های مهندسی جذابی هستند که توانایی تحلیلی شما را به شدت تقویت می‌کنند.
• مزیت رقابتی در بازار کار: داشتن پروژه‌ای مانند ساخت VM در رزومه، نشان‌دهنده تسلط شما بر مفاهیم بنیادی علوم کامپیوتر است و شما را برای موقعیت‌های شغلی در زمینه مهندسی سیستم، طراحی کامپایلر و بهینه‌سازی عملکرد متمایز می‌کند.
• بنیانی برای ساخت زبان خود: اگر رویای ساخت زبان برنامه‌نویسی اختصاصی خود (DSL) را در سر دارید، یادگیری ساخت ماشین مجازی اولین و مهم‌ترین قدم است.

این دوره به صورت کاملاً عملی طراحی شده است تا شما را قدم به قدم با تمام جنبه‌های ساخت یک ماشین مجازی مبتنی بر پشته (Stack-based VM) آشنا کند. در پایان این دوره، شما قادر خواهید بود:

• مبانی نظری VMها را درک کنید: تفاوت بین مفسر، کامپایلر و ماشین مجازی و معماری‌های مختلف (مبتنی بر پشته در مقابل مبتنی بر رجیستر) را به خوبی خواهید شناخت.
• مجموعه دستورالعمل (Bytecode) خود را طراحی کنید: یاد می‌گیرید چگونه یک زبان میانی ساده و کارآمد برای VM خود طراحی و پیاده‌سازی کنید.
• یک مفسر بایت‌کد بنویسید: حلقه اصلی Fetch-Decode-Execute را پیاده‌سازی می‌کنید که قلب تپنده ماشین مجازی شماست.
• مدیریت حافظه را پیاده‌سازی کنید: با مفاهیم پشته و هیپ (Heap) آشنا شده و یک Garbage Collector ساده با الگوریتم Mark-and-Sweep برای جلوگیری از نشت حافظه می‌نویسید.
• توابع و فریم‌های فراخوانی (Call Frames) را مدیریت کنید: مکانیزم فراخوانی توابع، ارسال آرگومان‌ها و بازگرداندن مقادیر را به طور کامل پیاده‌سازی خواهید کرد.
• یک کامپایلر ساده بسازید: یاد می‌گیرید که چگونه یک کامپایلر کوچک بنویسید تا کد منبع زبان خود را به بایت‌کدی که VM شما می‌فهمد، تبدیل کند.

بخش اول: مقدمات و مبانی نظری

• ماشین مجازی چیست و چه جایگاهی در دنیای نرم‌افزار دارد؟
• بررسی معماری ماشین‌های مجازی معروف: JVM (جاوا)، CLR (دات‌نت) و CPython.
• معرفی کامل معماری مبتنی بر پشته و دلایل انتخاب آن.
• آماده‌سازی محیط توسعه با زبان C برای ساخت VM.

بخش دوم: طراحی بایت‌کد و ساختار اولیه VM

• طراحی اولین مجموعه دستورالعمل‌ها برای عملیات ریاضی (جمع، تفریق، ضرب، تقسیم).
• پیاده‌سازی ساختارهای داده اصلی: پشته مقادیر (Value Stack) و حافظه سراسری.
• نوشتن حلقه اصلی مفسر و اجرای اولین بایت‌کد.
• مثال عملی: کامپایل و اجرای دستی عبارتی مانند `(10 – 2) * 5`.

بخش سوم: ساخت کامپایلر؛ از متن تا بایت‌کد

• آشنایی با فرآیند کامپایل: تحلیل لغوی (Lexing) و تحلیل نحوی (Parsing).
• ساخت یک Lexer برای تبدیل کد منبع به توکن‌ها.
• پیاده‌سازی یک Parser ساده برای تولید بایت‌کد از روی توکن‌ها.
• مدیریت متغیرهای محلی و سراسری و دامنه‌ها (Scopes).

بخش چهارم: مدیریت حافظه پویا و Garbage Collection

• تفاوت حافظه Stack و Heap و کاربرد هرکدام.
• تخصیص حافظه پویا برای ذخیره‌سازی رشته‌ها، لیست‌ها و اشیاء.
• پیاده‌سازی یک Garbage Collector با الگوریتم Mark-and-Sweep برای مدیریت خودکار حافظه.
• درک و جلوگیری از خطاهای رایج مانند نشت حافظه (Memory Leak).

بخش پنجم: توابع، کنترل جریان و پروژه نهایی

• افزودن دستورالعمل‌های `CALL` و `RETURN` برای پشتیبانی از توابع.
• طراحی و پیاده‌سازی Call Frame برای مدیریت متغیرهای محلی و آدرس بازگشت.
• پیاده‌سازی دستورالعمل‌های پرش (Jumps) برای ساختارهای کنترلی مانند `if` و `while`.
• پروژه نهایی: نوشتن و اجرای یک برنامه محاسبه دنباله فیبوناچی به صورت بازگشتی بر روی ماشین مجازی ساخته‌شده.

• دانشجویان و فارغ‌التحصیلان علوم کامپیوتر: که به دنبال درک عمیق‌تر مفاهیم تئوری و کاربردی سیستم‌های کامپیوتری هستند.
• برنامه‌نویسان حرفه‌ای: که می‌خواهند دانش خود را از سطح کاربردی فراتر برده و با زیربنای زبان‌های برنامه‌نویسی آشنا شوند.
• علاقه‌مندان به طراحی زبان: افرادی که قصد دارند یک زبان برنامه‌نویسی خاص‌منظوره (DSL) برای حل مشکلاتشان ایجاد کنند.
• مهندسان نرم‌افزار کنجکاو: که دوست دارند بدانند وقتی دکمه “Run” را فشار می‌دهند، در پشت صحنه چه اتفاقی می‌افتد.

برای بهره‌وری حداکثری از این دوره، بهتر است با موارد زیر آشنا باشید:

• تسلط کافی بر یک زبان برنامه‌نویسی سطح سیستم مانند C یا C++. تمام کدهای دوره با C نوشته می‌شوند، اما مفاهیم آن در زبان‌های دیگر نیز قابل پیاده‌سازی است.
• آشنایی با مفاهیم پایه‌ای ساختمان داده‌ها مانند پشته (Stack)، لیست پیوندی و جدول هش (Hash Table).
• درک اولیه از معماری کامپیوتر (نحوه کار حافظه و پردازنده).
• انگیزه و اشتیاق برای رویارویی با چالش‌های فنی و یادگیری مفاهیم بنیادی.

این دوره یک سرمایه‌گذاری ارزشمند بر روی مهارت‌هایی است که شما را به یک مهندس نرم‌افزار متمایز و توانمند تبدیل می‌کند. با درک عمیق از نحوه عملکرد ماشین‌های مجازی، نه تنها می‌توانید ابزارهای بهتری بسازید، بلکه کد بهینه‌تر و کارآمدتری نیز در زبان‌های مورد علاقه خود خواهید نوشت.

• محتوای دوره: تمام ویدیوهای آموزشی با کیفیت بالا، سورس‌کدهای کامل هر بخش، اسلایدها و مستندات تکمیلی بر روی یک فلش مموری ۳۲ گیگابایتی برای شما ارسال می‌شود.
• پشتیبانی کامل: در طول یادگیری، از طریق کانال‌های پشتیبانی می‌توانید سوالات خود را مطرح کرده و از راهنمایی مدرس بهره‌مند شوید.