🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: از PDP-11 تا Lockheed SUE: سفری به دنیای شبیه‌سازی معماری کامپیوتر

موضوع کلی: معماری کامپیوتر و شبیه‌سازی سخت‌افزار

موضوع میانی: شبیه‌سازی مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA)

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مبانی معماری کامپیوتر
• 2. مقدمه‌ای بر پردازنده‌ها
• 3. حافظه و سلسله مراتب حافظه
• 4. مبانی گذرگاه‌ها و I/O
• 5. معماری مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA)
• 6. مفهوم ISA
• 7. تفاوت ISA و میکروآرمیتکتور
• 8. انواع ISA (RISC در مقابل CISC)
• 9. مفهوم مینی کامپیوترها
• 10. تاریخچه PDP-11
• 11. معرفی Lockheed SUE
• 12. مقایسه PDP-11 و SUE
• 13. اهداف شبیه‌سازی سخت‌افزار
• 14. کاربردهای شبیه‌سازی
• 15. اصول شبیه‌سازی
• 16. مفاهیم مدل‌سازی
• 17. مدل‌سازی سطح ترانزیستور
• 18. مدل‌سازی سطح رجیستر-انتقال (RTL)
• 19. ابزارهای شبیه‌سازی RTL
• 20. زبان‌های توصیف سخت‌افزار (HDL)
• 21. Verilog و VHDL
• 22. شبیه‌سازی بر پایه رویداد
• 23. چرخه شبیه‌سازی
• 24. انتخاب ISA برای شبیه‌سازی
• 25. چالش‌های شبیه‌سازی ISA
• 26. هدف شبیه‌سازی PDP-11 بر روی SUE
• 27. معماری داخلی PDP-11
• 28. رجیسترهای عمومی PDP-11
• 29. رجیسترهای خاص PDP-11
• 30. حالت‌های آدرس‌دهی PDP-11
• 31. دستورالعمل‌های بارگذاری و ذخیره PDP-11
• 32. دستورالعمل‌های محاسباتی PDP-11 (AND, OR, XOR)
• 33. دستورالعمل‌های شیفت و چرخش PDP-11
• 34. دستورالعمل‌های پرش PDP-11
• 35. دستورالعمل‌های پرش شرطی PDP-11
• 36. دستورالعمل‌های فراخوانی زیربرنامه PDP-11
• 37. دستورالعمل‌های بازگشت از زیربرنامه PDP-11
• 38. دستورالعمل‌های ورودی/خروجی PDP-11
• 39. مدیریت وقفه‌ها در PDP-11
• 40. مفهوم وقفه‌های سخت‌افزاری
• 41. مدیریت وقفه‌های نرم‌افزاری
• 42. بررسی انواع وقفه‌ها در PDP-11
• 43. معماری داخلی Lockheed SUE
• 44. طراحی پردازنده SUE
• 45. رجیسترهای SUE
• 46. حالت‌های آدرس‌دهی SUE
• 47. مقایسه حالت‌های آدرس‌دهی PDP-11 و SUE
• 48. دستورالعمل‌های اصلی SUE
• 49. پشتیبانی SUE از دستورالعمل‌های PDP-11
• 50. استراتژی‌های شبیه‌سازی
• 51. شبیه‌سازی نرم‌افزاری در مقابل سخت‌افزاری
• 52. شبیه‌سازی در سطح کلمه
• 53. شبیه‌سازی در سطح دستورالعمل
• 54. طراحی شبیه‌ساز PDP-11 برای SUE
• 55. انتخاب زبان پیاده‌سازی شبیه‌ساز
• 56. طراحی ساختار داده برای رجیسترها
• 57. طراحی ساختار داده برای حافظه
• 58. مدیریت چرخه دستورالعمل در شبیه‌ساز
• 59. رمزگشایی دستورالعمل‌های PDP-11
• 60. اجرای دستورالعمل‌های PDP-11
• 61. مدیریت حالت‌های آدرس‌دهی PDP-11
• 62. شبیه‌سازی دستورالعمل‌های بارگذاری و ذخیره
• 63. شبیه‌سازی دستورالعمل‌های حسابی
• 64. شبیه‌سازی دستورالعمل‌های منطقی
• 65. شبیه‌سازی دستورالعمل‌های شیفت و چرخش
• 66. شبیه‌سازی دستورالعمل‌های پرش
• 67. شبیه‌سازی دستورالعمل‌های پرش شرطی
• 68. شبیه‌سازی فراخوانی و بازگشت زیربرنامه
• 69. شبیه‌سازی I/O در PDP-11
• 70. مدیریت وقفه‌ها در شبیه‌ساز
• 71. پیاده‌سازی واحد زمان‌بندی (Timer)
• 72. شبیه‌سازی دستگاه‌های جانبی PDP-11
• 73. تست و اعتبارسنجی شبیه‌ساز
• 74. نوشتن تست‌های واحد برای شبیه‌ساز
• 75. نوشتن تست‌های یکپارچه‌سازی
• 76. مقایسه خروجی شبیه‌ساز با رفتار واقعی PDP-11
• 77. نکات کلیدی در شبیه‌سازی کارآمد
• 78. بهینه‌سازی سرعت شبیه‌ساز
• 79. مدیریت حافظه در شبیه‌ساز
• 80. دیباگ کردن شبیه‌ساز
• 81. ابزارهای کمکی برای دیباگ
• 82. تاریخچه و تکامل شبیه‌سازی پردازنده
• 83. نقش شبیه‌سازی در طراحی پردازنده
• 84. مطالعات موردی شبیه‌سازی پردازنده‌های قدیمی
• 85. شبیه‌سازی معماری‌های آینده
• 86. چالش‌های شبیه‌سازی سیستم‌های پیچیده
• 87. تکنیک‌های پیشرفته شبیه‌سازی
• 88. شبیه‌سازی تصدیق‌پذیری (Verification)
• 89. شبیه‌سازی عملکرد (Performance)
• 90. شبیه‌سازی در سطح معماری
• 91. توسعه ابزارهای شبیه‌سازی سفارشی
• 92. پروژه‌های عملی شبیه‌سازی
• 93. پیاده‌سازی شبیه‌ساز PDP-11 بر روی سخت‌افزار FPGA
• 94. شبیه‌سازی SUE به عنوان پلتفرم هدف
• 95. مزایای شبیه‌سازی سخت‌افزاری
• 96. استفاده از Verilog یا VHDL برای شبیه‌سازی SUE
• 97. طراحی RTL برای پردازنده SUE
• 98. مدیریت حافظه و گذرگاه در SUE
• 99. پیاده‌سازی واحد کنترل SUE
• 100. تست و اعتبارسنجی طراحی RTL SUE

از PDP-11 تا Lockheed SUE: سفری به دنیای شبیه‌سازی معماری کامپیوتر

معرفی دوره: قدم در مسیر شبیه‌سازی معماری کامپیوتر

آیا به دنیای پیچیده و جذابِ معماری کامپیوتر و نحوه عملکرد دستورالعمل‌ها کنجکاوید؟ آیا دوست دارید با شبیه‌سازی سخت‌افزار آشنا شوید و توانایی تحلیل و پیاده‌سازی سیستم‌های کامپیوتری را ارتقا دهید؟ دوره "از PDP-11 تا Lockheed SUE" یک فرصت استثنایی برای شماست تا به این دنیای شگفت‌انگیز وارد شوید.

این دوره آموزشی با الهام از کتاب کلاسیک "Emulation of the PDP-11 instruction set on the Lockheed SUE processor" طراحی شده است. کتابی که به شما نشان می‌دهد چگونه می‌توان یک مجموعه دستورالعمل (ISA) را روی یک سخت‌افزار دیگر شبیه‌سازی کرد. ما در این دوره، اصول، تکنیک‌ها و ابزارهای لازم برای شبیه‌سازی معماری کامپیوتر را به شما آموزش می‌دهیم و شما را برای چالش‌های پیش روی این حوزه آماده می‌کنیم.

درباره دوره: فراتر از تئوری، به سوی عمل

دوره "از PDP-11 تا Lockheed SUE" یک دوره جامع و کاربردی است که از مفاهیم پایه‌ای شروع شده و به سمت مباحث پیشرفته شبیه‌سازی معماری کامپیوتر حرکت می‌کند. ما در این دوره، اصول اساسی ISA، نحوه طراحی و پیاده‌سازی شبیه‌سازها، و ابزارهای مورد نیاز برای این کار را آموزش می‌دهیم. تمرکز اصلی دوره بر روی شبیه‌سازی ISA و درک عمیق از نحوه عملکرد دستورالعمل‌ها و تعامل آن‌ها با سخت‌افزار است. ما از مثال‌های عملی و پروژه‌های واقعی برای درک بهتر مفاهیم استفاده می‌کنیم و شما را به چالش می‌کشیم تا دانش خود را در عمل به کار گیرید.

موضوعات کلیدی دوره: دریچه‌ای به دنیای شبیه‌سازی

• اصول معماری کامپیوتر: معماری فون‌نویمان، حافظه، واحد پردازش مرکزی (CPU)
• مجموعه دستورالعمل (ISA): انواع دستورالعمل‌ها، آدرس‌دهی، زبان اسمبلی
• شبیه‌سازی: مفاهیم و مزایا، انواع شبیه‌سازها
• شبیه‌سازی ISA: طراحی و پیاده‌سازی شبیه‌سازهای ساده و پیچیده
• زبان‌های برنامه‌نویسی برای شبیه‌سازی: C/C++، Python
• ابزارهای شبیه‌سازی: استفاده از GDB، QEMU
• پردازش وقفه (Interrupts) و DMA در شبیه‌سازی
• شبیه‌سازی دستگاه‌های ورودی/خروجی (I/O)
• ارتباطات بین شبیه‌ساز و دنیای واقعی
• بهینه‌سازی شبیه‌ساز: افزایش سرعت و کارایی
• مروری بر کتاب "Emulation of the PDP-11 instruction set on the Lockheed SUE processor"
• پیاده‌سازی یک شبیه‌ساز ساده از صفر
• پروژه نهایی: شبیه‌سازی یک زیرمجموعه از معماری مورد نظر

مخاطبان دوره: این دوره برای کیست؟

دوره "از PDP-11 تا Lockheed SUE" برای افراد زیر مناسب است:

• دانشجویان رشته‌های مهندسی کامپیوتر، برق و فناوری اطلاعات
• برنامه‌نویسان علاقه‌مند به معماری کامپیوتر و شبیه‌سازی
• متخصصان سخت‌افزار که می‌خواهند دانش خود را در زمینه شبیه‌سازی ارتقا دهند
• علاقه‌مندان به تاریخچه کامپیوتر و درک نحوه عملکرد سیستم‌های قدیمی
• هر کسی که به دنبال یادگیری یک مهارت جدید و جذاب در حوزه کامپیوتر است

چرا این دوره را بگذرانیم؟: مزایای بی‌شمار این دوره

با شرکت در دوره "از PDP-11 تا Lockheed SUE"، شما:

• یک درک عمیق از معماری کامپیوتر و نحوه عملکرد آن به دست می‌آورید.
• مهارت‌های شبیه‌سازی سخت‌افزار را فرا می‌گیرید و می‌توانید شبیه‌سازهای خود را طراحی و پیاده‌سازی کنید.
• با زبان‌های برنامه‌نویسی C/C++ و Python برای شبیه‌سازی آشنا می‌شوید.
• با ابزارهای قدرتمند شبیه‌سازی مانند GDB و QEMU کار می‌کنید.
• توانایی تحلیل و درک سیستم‌های کامپیوتری را ارتقا می‌دهید.
• درک بهتری از نحوه عملکرد دستورالعمل‌ها و تعامل آن‌ها با سخت‌افزار پیدا می‌کنید.
• فرصتی برای حل چالش‌های واقعی و پیاده‌سازی پروژه‌های عملی دارید.
• یک رزومه قوی‌تر و چشم‌انداز شغلی بهتری در حوزه مهندسی کامپیوتر و شبیه‌سازی به دست می‌آورید.
• از یک منبع آموزشی معتبر و الهام‌بخش (کتاب "Emulation of the PDP-11 instruction set on the Lockheed SUE processor") بهره‌مند می‌شوید.

سرفصل‌های دوره: سفری به قلب شبیه‌سازی معماری کامپیوتر

دوره "از PDP-11 تا Lockheed SUE" شامل 100 سرفصل جامع و کاربردی است که شما را از مباحث پایه‌ای تا مفاهیم پیشرفته شبیه‌سازی همراهی می‌کند. این سرفصل‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که شما را برای درک عمیق مفاهیم، انجام پروژه‌های عملی و پیاده‌سازی شبیه‌سازهای پیچیده آماده کنند. در اینجا تنها به بخشی از سرفصل‌ها اشاره می‌کنیم:

• بخش 1: مقدمه‌ای بر معماری کامپیوتر و شبیه‌سازی
  • مروری بر تاریخچه کامپیوتر و مفاهیم اولیه
  • آشنایی با معماری فون‌نویمان و اجزای اصلی
  • شبیه‌سازی چیست؟ مزایا و کاربردها
  • انواع شبیه‌سازها: سطح سیستم، سطح دستورالعمل، سطح سخت‌افزار
  • ... (5 سرفصل دیگر)
• بخش 2: مجموعه دستورالعمل (ISA)
  • انواع دستورالعمل‌ها: محاسباتی، منطقی، انتقال داده
  • حالت‌های آدرس‌دهی: مستقیم، غیرمستقیم، نسبی
  • زبان اسمبلی: ساختار و دستورات پایه
  • معرفی ISAهای مختلف: x86, ARM, RISC-V
  • ... (7 سرفصل دیگر)
• بخش 3: شبیه‌سازی ISA
  • طراحی و پیاده‌سازی یک شبیه‌ساز ساده
  • انتخاب زبان برنامه‌نویسی: C/C++ یا Python
  • مدیریت حافظه در شبیه‌ساز
  • اجرای دستورالعمل‌ها: Fetch, Decode, Execute
  • ... (8 سرفصل دیگر)
• بخش 4: ابزارها و تکنیک‌های پیشرفته
  • استفاده از GDB برای اشکال‌زدایی شبیه‌ساز
  • آشنایی با QEMU و استفاده از آن
  • شبیه‌سازی وقفه (Interrupts) و DMA
  • شبیه‌سازی دستگاه‌های ورودی/خروجی (I/O)
  • ... (10 سرفصل دیگر)
• بخش 5: پروژه‌های عملی و جمع‌بندی
  • پیاده‌سازی یک شبیه‌ساز کامل (شبیه‌سازی PDP-11)
  • بهینه‌سازی شبیه‌ساز: افزایش سرعت و کارایی
  • پروژه نهایی: شبیه‌سازی یک زیرمجموعه از معماری مورد نظر
  • جمع‌بندی و مرور مطالب
  • ... (15 سرفصل دیگر)

با ثبت‌نام در دوره "از PDP-11 تا Lockheed SUE" ، گامی بلند در جهت تسلط بر دنیای شبیه‌سازی معماری کامپیوتر بردارید!