اپلیکیشن اندرویدی فلش‌کارت آموزشی آموزش جامع طراحی و توسعه هسته سیستم‌عامل بلادرنگ برای میکروکنترلرهای ARM Cortex-M

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آموزش جامع طراحی و توسعه هسته سیستم‌عامل بلادرنگ برای میکروکنترلرهای ARM Cortex-M

موضوع کلی: مهندسی کامپیوتر و سامانه‌های نهفته (Embedded Systems)

موضوع میانی: طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌عامل‌های بلادرنگ (RTOS) بر پایه معماری ARM

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی معماری پردازنده‌های ARM Cortex-M
• 2. آشنایی با مدل برنامه‌نویسی و ثبات‌های هسته Cortex-M
• 3. بررسی ساختار حافظه و نقشه‌برداری آدرس‌ها در میکروکنترلرهای ARM
• 4. مفاهیم پایه سیستم‌عامل‌های بلادرنگ و تفاوت آن با سیستم‌های معمولی
• 5. مدیریت وقایع و وقفه‌های سخت‌افزاری در معماری ARM
• 6. مفهوم وظیفه یا تسک در سیستم‌عامل‌های بلادرنگ
• 7. طراحی ساختار داده کنترل‌کننده وظیفه یا Task Control Block
• 8. الگوریتم‌های زمان‌بندی وظایف و مدیریت اولویت‌ها
• 9. پیاده‌سازی زمان‌بند پیش‌دستانه یا Preemptive Scheduler
• 10. مدیریت تغییر متن یا Context Switching در سطح ثبات‌های ARM
• 11. کاربرد وقفه SysTick در ایجاد تیک‌های زمانی سیستم
• 12. طراحی و پیاده‌سازی صف‌های پیام برای ارتباط بین وظایف
• 13. مدیریت منابع مشترک با استفاده از مکانیزم‌های انحصار متقابل
• 14. مفهوم سمفورها و کاربرد آن‌ها در همگام‌سازی وظایف
• 15. جلوگیری از پدیده بن‌بست یا Deadlock در طراحی سیستم‌عامل
• 16. مکانیزم‌های مدیریت حافظه پویا در سیستم‌های نهفته
• 17. طراحی و پیاده‌سازی مدیریت پشته برای هر وظیفه
• 18. مدیریت زمان و تأخیرها در سیستم‌عامل بلادرنگ
• 19. بررسی مفاهیم وقفه و اولویت‌بندی در NVIC
• 20. ایمن‌سازی بخش‌های بحرانی کد با استفاده از غیرفعال‌سازی وقفه‌ها
• 21. طراحی سیستم مدیریت رویدادها و پرچم‌های رویداد
• 22. ارتباط بین وقایع سخت‌افزاری و وظایف سیستم‌عامل
• 23. بهینه‌سازی مصرف انرژی در هسته RTOS
• 24. بررسی ابزارهای دیباگ و تحلیل عملکرد در میکروکنترلرهای ARM
• 25. پیاده‌سازی مکانیزم‌های پایش سلامت سیستم یا Watchdog
• 26. تکنیک‌های تست و صحه‌گذاری هسته سیستم‌عامل
• 27. اصول مستندسازی و رعایت استانداردهای توسعه نرم‌افزارهای نهفته
• 28. یکپارچه‌سازی درایورهای جانبی با هسته سیستم‌عامل
• 29. طراحی معماری لایه‌بندی شده برای سیستم‌عامل
• 30. بررسی مسائل امنیت در سیستم‌های نهفته و محافظت از حافظه
• 31. کاربرد واحد MPU در محدودسازی دسترسی به حافظه وظایف
• 32. مدیریت خطاهای سیستم و مدیریت استثناها
• 33. بهینه‌سازی کد برای افزایش کارایی در پردازنده‌های ARM
• 34. روش‌های پیاده‌سازی سیستم‌های بلادرنگ با قابلیت اطمینان بالا
• 35. ارزیابی نهایی و تست عملکرد سیستم‌عامل طراحی شده