🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: راهنمای جامع برنامه‌نویسی 80386/80486 با رویکرد Microsoft: از مقدمات تا بهینه‌سازی

موضوع کلی: معماری و برنامه‌نویسی سطح پایین کامپیوتر

موضوع میانی: برنامه‌نویسی اسمبلی برای پردازنده‌های 80386 و 80486

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر معماری کامپیوتر و زبان اسمبلی
• 2. چرا برنامه‌نویسی اسمبلی برای 80386/80486؟
• 3. مروری بر سیر تکاملی پردازنده‌های X86
• 4. محیط توسعه: اسمبلر، لینکر، دیباگر
• 5. اولین برنامه اسمبلی: Hello World در حالت حقیقی (Real Mode)
• 6. رجیسترهای عمومی (General Purpose Registers): EAX, EBX, ECX, EDX
• 7. رجیسترهای اشاره‌گر و اندیس (Pointer and Index Registers): ESI, EDI, EBP, ESP
• 8. رجیسترهای سگمنت (Segment Registers): CS, DS, SS, ES, FS, GS
• 9. رجیستر پرچم‌ها (EFLAGS) و بیت‌های وضعیت
• 10. رجیستر اشاره‌گر دستورالعمل (EIP)
• 11. انواع داده‌ها و مقادیر فوری (Immediate Values)
• 12. سازماندهی حافظه: آدرس‌های منطقی، خطی و فیزیکی
• 13. حالت‌های عملیاتی پردازنده: Real Mode, Protected Mode, Virtual 8086 Mode
• 14. ساختار حافظه و نواحی RAM/ROM
• 15. مد آدرس‌دهی (Addressing Modes) در 80386/80486
• 16. MOV: جابجایی عمومی داده‌ها
• 17. PUSH و POP: عملیات پشته (Stack)
• 18. LEA: بارگذاری آدرس موثر (Load Effective Address)
• 19. XCHG: تعویض محتوای رجیستر/حافظه
• 20. CWD, CDQ: توسعه علامت (Sign Extension)
• 21. MOVSX, MOVZX: توسعه علامت و صفر برای داده‌ها
• 22. BSWAP: معکوس کردن ترتیب بایت‌ها
• 23. LODS, STOS, MOVS: دستورات رشته‌ای (String Operations)
• 24. IN و OUT: ورودی/خروجی پورت (Port I/O)
• 25. ADD, ADC: جمع و جمع با رقم نقلی (Carry)
• 26. SUB, SBB: تفریق و تفریق با رقم قرضی (Borrow)
• 27. INC, DEC: افزایش و کاهش
• 28. NEG: منفی کردن (Negation)
• 29. CMP: مقایسه
• 30. MUL, IMUL: ضرب (بدون علامت و علامت‌دار)
• 31. DIV, IDIV: تقسیم (بدون علامت و علامت‌دار)
• 32. AND, OR, XOR: عملیات منطقی بیتی
• 33. NOT: NOT بیتی
• 34. TEST: تست بیتی
• 35. SHL, SHR, SAL, SAR: شیفت بیتی (Logical and Arithmetic Shifts)
• 36. ROL, ROR, RCL, RCR: چرخش بیتی (Rotates)
• 37. BT, BTC, BTR, BTS: تست و دستکاری بیت‌ها
• 38. DAA, DAS: تنظیم اعشاری (Decimal Adjust)
• 39. AAA, AAS, AAM, AAD: تنظیم ASCII
• 40. JMP: پرش بدون قید و شرط
• 41. Jcc: پرش‌های شرطی (Conditional Jumps)
• 42. CALL و RET: فراخوانی و بازگشت از زیرروال‌ها
• 43. LOOP, LOOPE, LOOPNE: حلقه‌ها
• 44. فراخوانی‌های داخل سگمنت و بین سگمنت (Near and Far Calls/Jumps)
• 45. پیاده‌سازی ساختارهای کنترلی سطح بالا (IF/ELSE, WHILE) در اسمبلی
• 46. استفاده از دستورات SETcc
• 47. آشنایی با Protected Mode و اهمیت آن
• 48. جدول توصیف‌گر جهانی (GDT) و توصیف‌گرها (Descriptors)
• 49. توصیف‌گرهای سگمنت: کد، داده، پشته
• 50. انتخاب‌گرهای سگمنت (Segment Selectors) و ساختار آن‌ها
• 51. جدول توصیف‌گر محلی (LDT)
• 52. سطوح امتیاز (Privilege Levels) و حلقه‌های حفاظتی (Rings)
• 53. دروازه‌های فراخوانی (Call Gates) برای تغییر سطح امتیاز
• 54. فعال‌سازی Protected Mode
• 55. مقدمه‌ای بر Paging و ترجمه آدرس‌ها
• 56. ساختار دایرکتوری صفحه (Page Directory)
• 57. ساختار جدول صفحه (Page Table)
• 58. ترجمه آدرس خطی به فیزیکی با Paging
• 59. رجیسترهای کنترلی (CR0, CR3) برای Paging
• 60. مدیریت حافظه مجازی و نقش Paging
• 61. حفاظت حافظه (Memory Protection) در Protected Mode
• 62. آدرس‌دهی 32 بیتی در Protected Mode
• 63. تخصیص و آزادسازی حافظه در Protected Mode (مفاهیم)
• 64. تفاوت وقفه‌ها (Interrupts) و استثناها (Exceptions)
• 65. جدول توصیف‌گر وقفه (IDT)
• 66. توصیف‌گرهای گیت وقفه و تله (Interrupt Gate, Trap Gate)
• 67. بردارهای وقفه و انواع آن‌ها
• 68. وقفه‌های سخت‌افزاری (IRQs)
• 69. وقفه‌های نرم‌افزاری (INT n) و استفاده از آن‌ها
• 70. نوشتن روال‌های سرویس وقفه (ISRs) سفارشی
• 71. مدیریت استثناها (مانند تقسیم بر صفر، خطای حفاظت عمومی)
• 72. اولویت‌بندی وقفه‌ها
• 73. وقفه‌های تودرتو (Nested Interrupts)
• 74. دستورات STI, CLI, IRET, IRETD
• 75. سگمنت وضعیت وظیفه (TSS): ساختار و کاربرد
• 76. دروازه‌های وظیفه (Task Gates)
• 77. مکانیزم سوییچ وظیفه (Task Switching)
• 78. چندوظیفگی (Multitasking) در Protected Mode
• 79. رجیسترهای کنترلی (CR0) برای مدیریت وظایف
• 80. معرفی واحد ممیز شناور (FPU) یا 80387/80486DX
• 81. رجیسترهای FPU و مدل پشته‌ای (Stack Model)
• 82. انواع داده‌های FPU (ممیز شناور تک، دو، و ده برابر دقت)
• 83. دستورات پایه FPU: بارگذاری، ذخیره، انتقال (FLD, FST, FADD, FMUL, FDIV)
• 84. دستورات مقایسه و کنترل FPU
• 85. FPU: انجام محاسبات پیچیده ریاضی
• 86. افزایش کارایی در 80486: Cache On-Chip و Pipelining
• 87. مدیریت Cache: سیاست‌های Write-Through و Write-Back
• 88. دستورات کنترل Cache (مانند INVD, WBINVD)
• 89. بهینه‌سازی کد برای عملکرد بهتر روی 80386/80486
• 90. تشخیص نوع پردازنده (CPU ID)
• 91. استفاده از ویژگی‌های خاص 80486 برای حداکثر کارایی
• 92. فراخوانی کدهای اسمبلی از C/C++
• 93. فراخوانی توابع C/C++ از کد اسمبلی
• 94. قراردادهای ارسال پارامتر (Calling Conventions)
• 95. لینک کردن ماژول‌های اسمبلی با کدهای C/C++
• 96. انتقال داده بین اسمبلی و زبان‌های سطح بالا
• 97. استفاده از دیباگرهای پیشرفته (مانند SoftICE، OllyDbg، WinDbg - مفاهیم)
• 98. نقاط توقف (Breakpoints) و ردیابی (Tracing)
• 99. تحلیل حافظه و رجیسترها در حین عیب‌یابی
• 100. نکات و ترفندهای بهینه‌سازی و عیب‌یابی پیشرفته

راهنمای جامع برنامه‌نویسی 80386/80486 با رویکرد Microsoft: از مقدمات تا بهینه‌سازی

سفری به قلب تپنده کامپیوتر: معماری پردازنده‌های 386 و 486 را تسخیر کنید!

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که در پایین‌ترین سطح یک کامپیوتر چه می‌گذرد؟ جایی که کدهای شما به زبان ماشین ترجمه شده و با سخت‌افزار گفتگو می‌کنند. دوران پردازنده‌های 80386 و 80486، عصر طلایی انقلاب کامپیوترهای شخصی بود؛ زمانی که مفاهیم بنیادی مانند حالت محافظت شده (Protected Mode)، حافظه مجازی و چندوظیفگی (Multitasking) برای اولین بار به دنیای PC راه یافتند. این مفاهیم، سنگ بنای سیستم‌عامل‌های مدرنی هستند که امروز از آن‌ها استفاده می‌کنیم.

کتاب "Microsoft's 80386/80486 Programming Guide" یکی از منابع اسطوره‌ای و کلاسیک برای درک این معماری پیچیده است. اما خواندن و درک عمیق این راهنمای فنی، به تنهایی می‌تواند چالش‌برانگیز و زمان‌بر باشد. به همین دلیل، ما دوره‌ای جامع و کاملاً عملی طراحی کرده‌ایم که با الهام از این کتاب ارزشمند، دانش فنی و عمیق آن را در قالب یک مسیر آموزشی ساختاریافته، جذاب و قابل فهم به شما منتقل می‌کند. این دوره، دروازه‌ای برای ورود به دنیای برنامه‌نویسی سطح پایین و درک واقعی جادوی پشت پرده نرم‌افزارهاست.

درباره دوره: بازگشایی گنجینه مایکروسافت با رویکردی نوین

این دوره فقط یک بازخوانی ساده از کتاب مرجع نیست؛ بلکه یک تجربه یادگیری پویا و عمیق است. ما مفاهیم پیچیده کتاب "Microsoft's Programming Guide" را استخراج کرده، آن‌ها را با مثال‌های عملی، پروژه‌های کوچک و توضیحات گام‌به‌گام ترکیب کرده‌ایم تا شما نه تنها «چه چیزی» را یاد بگیرید، بلکه «چگونه» و «چرا»ی هر مفهوم را نیز عمیقاً درک کنید. تمرکز اصلی دوره بر رویکرد مایکروسافت در استفاده از قابلیت‌های این پردازنده‌ها در محیط‌های DOS و ویندوز اولیه است که به شما دیدگاهی منحصربه‌فرد برای درک تاریخچه و تکامل سیستم‌عامل‌ها می‌دهد.

موضوعات کلیدی که در این دوره خواهید آموخت

• معماری کامل پردازنده‌های 80386 و 80486: از رجیسترها و حالت‌های آدرس‌دهی تا تفاوت‌های کلیدی بین این دو نسل.
• برنامه‌نویسی در حالت واقعی (Real Mode): تسلط بر محیط کلاسیک سازگار با 8086 و درک محدودیت‌های آن.
• ورود به دنیای ۳۲ بیتی (Protected Mode): یادگیری فعال‌سازی حالت محافظت شده، که سنگ بنای سیستم‌عامل‌های مدرن است.
• مدیریت حافظه پیشرفته: تسلط کامل بر مفاهیم سگمنتیشن (Segmentation) و صفحه‌بندی (Paging).
• حالت مجازی 8086 (Virtual 8086 Mode): اجرای همزمان چندین برنامه DOS در یک محیط محافظت شده.
• چندوظیفگی و مدیریت وظایف (Task Switching): پیاده‌سازی مکانیزم‌های سوئیچ بین وظایف با استفاده از قابلیت‌های سخت‌افزاری.
• مدیریت وقفه‌ها و استثناها (Interrupt & Exception Handling): کنترل رویدادهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در سطح سیستم.
• برنامه‌نویسی ورودی/خروجی (I/O): ارتباط مستقیم با سخت‌افزار از طریق پورت‌ها و فضای حافظه I/O.
• تکنیک‌های بهینه‌سازی کد اسمبلی: نوشتن کدهای سریع‌تر و کارآمدتر با درک عمیق از پایپ‌لاین و کش پردازنده.

این دوره برای چه کسانی یک فرصت استثنایی است؟

• دانشجویان و فارغ‌التحصیلان مهندسی کامپیوتر و علوم کامپیوتر: که می‌خواهند درک تئوری خود از معماری کامپیوتر و سیستم‌عامل را به مهارتی عملی و عمیق تبدیل کنند.
• توسعه‌دهندگان سیستم‌های نهفته (Embedded Systems): که نیاز به کنترل مستقیم سخت‌افزار و نوشتن کدهای بهینه دارند.
• متخصصان امنیت و مهندسی معکوس: که برای تحلیل بدافزارها، کشف آسیب‌پذیری‌ها و درک عملکرد داخلی نرم‌افزارها به دانش سطح پایین نیاز دارند.
• برنامه‌نویسان کرنل و درایورهای دستگاه: که می‌خواهند بنیان و اساس کاری که روزانه انجام می‌دهند را بهتر درک کنند.
• علاقه‌مندان به تاریخ کامپیوتر و برنامه‌نویسی رترو (Retro Programming): که می‌خواهند جادوی ساخت نرم‌افزار برای پلتفرم‌های کلاسیک را تجربه کنند.
• هر برنامه‌نویسی که کنجکاو است بداند "زیر کاپوت" چه می‌گذرد و می‌خواهد از یک کدنویس صرف به یک مهندس نرم‌افزار واقعی تبدیل شود.

چرا باید در دوره برنامه‌نویسی 80386/80486 شرکت کنید؟

۱. درک عمیق و بنیادین از معماری کامپیوتر

زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا، لایه‌های انتزاعی زیادی بین شما و سخت‌افزار قرار می‌دهند. این دوره این لایه‌ها را کنار می‌زند و به شما اجازه می‌دهد تا مستقیماً با پردازنده صحبت کنید. این درک عمیق، نحوه نگاه شما به برنامه‌نویسی را برای همیشه تغییر خواهد داد.

۲. پلی به سوی مفاهیم مدرن

مفاهیمی مانند حافظه مجازی، حفاظت از حافظه و چندوظیفگی که در این پردازنده‌ها معرفی شدند، هنوز هم هسته اصلی سیستم‌عامل‌های امروزی (مانند ویندوز، لینوکس و macOS) را تشکیل می‌دهند. با یادگیری ریشه‌ها، درک مفاهیم مدرن برایتان بسیار آسان‌تر خواهد شد.

۳. مهارت بهینه‌سازی در سطح سخت‌افزار

وقتی بدانید دستورالعمل‌های شما چگونه بر پایپ‌لاین، کش و واحدهای پردازشی پردازنده تأثیر می‌گذارند، می‌توانید کدهایی بنویسید که به شکل حیرت‌انگیزی سریع و کارآمد هستند. این مهارتی است که کمتر برنامه‌نویسی به آن مسلط است.

۴. یک مزیت رقابتی منحصربه‌فرد

در بازاری که همه به دنبال یادگیری جدیدترین فریم‌ورک‌ها هستند، تسلط بر اصول بنیادین شما را از دیگران متمایز می‌کند. این دانش نشان‌دهنده عمق فنی و توانایی حل مسائل پیچیده در سطح سیستم است و شما را به یک مهندس ارزشمندتر تبدیل می‌کند.

۵. یادگیری ساختاریافته و پروژه-محور

به جای سردرگمی در میان مستندات فنی خشک و پیچیده، این دوره یک نقشه راه واضح و قدم‌به‌قدم در اختیار شما قرار می‌دهد. با انجام پروژه‌های عملی کوچک، مفاهیم تئوری را به سرعت به مهارت‌های کاربردی تبدیل خواهید کرد.

نقشه راه شما: نگاهی به سرفصل‌های جامع دوره

این دوره با بیش از ۱۰۰ سرفصل دقیق و کاربردی، جامع‌ترین منبع آموزشی فارسی برای تسلط بر پردازنده‌های 386 و 486 است. در ادامه، نگاهی به بخش‌های اصلی این نقشه راه خواهیم داشت:

بخش اول: مبانی و معماری (فصول ۱ تا ۱۵)

• تاریخچه و تکامل معماری x86
• معرفی کامل رجیسترهای ۳۲ بیتی (EAX, EBX, ...)
• حالت‌های آدرس‌دهی حافظه
• مجموعه دستورالعمل‌های پایه (Data Transfer, Arithmetic, Logic)
• کار با پشته (Stack) در حالت ۳۲ بیتی

بخش دوم: برنامه‌نویسی در حالت واقعی (Real Mode) (فصول ۱۶ تا ۳۰)

• راه‌اندازی محیط برنامه‌نویسی (MASM/TASM در DOSBox)
• مدیریت حافظه در Real Mode (سگمنت:آفست)
• کار با وقفه‌های BIOS و DOS
• برنامه‌نویسی مستقیم برای سخت‌افزارهای گرافیکی (VGA) و صفحه‌کلید

بخش سوم: ورود به دنیای ۳۲ بیتی: حالت محافظت شده (Protected Mode) (فصول ۳۱ تا ۵۵)

• مفهوم حالت محافظت شده و دلایل ایجاد آن
• جداول توصیفگر سراسری و محلی (GDT & LDT)
• ساختار یک توصیفگر سگمنت (Segment Descriptor)
• فعال‌سازی بیت PE و پرش به کد ۳۲ بیتی
• سطوح دسترسی و حفاظت (Privilege Levels)

بخش چهارم: مدیریت حافظه پیشرفته (فصول ۵۶ تا ۷۵)

• مقدمه‌ای بر صفحه‌بندی (Paging)
• ساختار جداول صفحه (Page Directory & Page Tables)
• فعال‌سازی Paging و ترجمه آدرس خطی به فیزیکی
• پیاده‌سازی حافظه مجازی (Virtual Memory)
• کار با بافر TLB و بهینه‌سازی دسترسی به حافظه

بخش پنجم: چندوظیفگی، وقفه‌ها و ورودی/خروجی (فصول ۷۶ تا ۹۰)

• جدول توصیفگر وقفه (IDT) در حالت محافظت شده
• مدیریت وقفه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
• پیاده‌سازی چندوظیفگی با استفاده از Task State Segment (TSS)
• حالت مجازی 8086 برای اجرای کدهای قدیمی

بخش ششم: تکنیک‌های بهینه‌سازی و مباحث پیشرفته (فصول ۹۱ تا ۱۰۰+)

• بررسی معماری کش (L1 Cache) در 80486
• تکنیک‌های بهینه‌سازی پایپ‌لاین (Instruction Pipelining)
• استفاده از دستورالعمل‌های Floating-Point Unit (FPU)
• نوشتن یک Bootloader ساده برای ورود به حالت محافظت شده

و این تنها بخشی از سفر هیجان‌انگیز ما برای کشف قدرت واقعی پردازنده‌های x86 است. اگر آماده‌اید تا دانش کامپیوتری خود را به سطحی عمیق‌تر ببرید و به جمع متخصصانی بپیوندید که واقعاً می‌دانند کامپیوتر چگونه کار می‌کند، همین امروز در این دوره ثبت‌نام کنید!