دوره تسلط بر حافظهٔ سطح پایین و محاسبات اشاره‌گر در Common Lisp: از بافرهای خام تا FFI همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر حافظهٔ سطح پایین و محاسبات اشاره‌گر در Common Lisp: از بافرهای خام تا FFI

موضوع کلی: برنامه‌نویسی سیستمی و مدیریت حافظه

موضوع میانی: دسترسی به حافظه، FFI و محاسبات اشاره‌گر در Common Lisp

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مدل حافظه در Common Lisp و مرزهای انتزاع امن
• 2. تمایز حافظهٔ managed لیسپ و foreign memory
• 3. چرخهٔ عمر اشیاء، مرجع‌ها و garbage collection
• 4. پشته، هیپ و اشیاء با طول عمر پویا
• 5. هویت، برابری و نمایش داخلی مقادیر
• 6. tagged pointerها، word alignment و layout اشیاء
• 7. نمایش cons cellها، symbolها و closureها در حافظه
• 8. read barrier و write barrier در garbage collectorها
• 9. پایداری آدرس اشیاء و پیامدهای moving GC
• 10. آرایه‌ها، رشته‌ها و توالی‌های فشرده
• 11. بافرهای بایتی و ساختار دادهٔ باینری خام
• 12. آدرس، offset و مفهوم pointer در Lisp
• 13. محدودیت pointer arithmetic در Lisp استاندارد
• 14. APIهای سطح پایین و رفتار وابسته به پیاده‌سازی
• 15. مقایسهٔ SBCL، CCL، ECL و ABCL برای کار حافظه
• 16. کار با SB-SYS و SAP در SBCL
• 17. طراحی لایهٔ انتزاعی برای عملیات وابسته به پیاده‌سازی
• 18. راه‌اندازی CFFI و چرخهٔ توسعهٔ FFI
• 19. انواع دادهٔ اسکالر خارجی و تبدیل آن‌ها
• 20. اشاره‌گرها، referenceها و null در CFFI
• 21. تخصیص حافظهٔ foreign با foreign-alloc
• 22. مدیریت scope اشاره‌گرهای foreign با ماکروهای CFFI
• 23. آزادسازی حافظهٔ foreign و جلوگیری از leak
• 24. محاسبهٔ offset و پیمایش pointerها
• 25. تغییر نوع pointer و کار با void pointer
• 26. قرارداد مالکیت و قرض دادن pointer در رابط‌ها
• 27. مدیریت خطا با unwind-protect در مرز FFI
• 28. تعریف structهای خارجی و layout آن‌ها
• 29. unionها، bit-fieldها و داده‌های هم‌پوشان
• 30. آرایه‌های خارجی، stride و اندیس‌گذاری
• 31. رشته‌های خارجی و کدگذاری کاراکترها
• 32. callbackهای Lisp به C و C به Lisp
• 33. calling conventionها و ABI در فراخوانی‌های خارجی
• 34. مدیریت signals و conditions هنگام عبور از FFI
• 35. بازپوشانی کتابخانه‌های C با رابط Lisp
• 36. تخصیص‌کننده‌های سفارشی و سیاست‌های آزادسازی
• 37. allocatorهای arena و bump-pointer
• 38. ترازبندی، padding و الزامات سخت‌افزار
• 39. endianness و تبدیل فرمت‌های باینری
• 40. حافظهٔ صفحه‌ای و memory-mapped file
• 41. دسترسی مستقیم به فایل و بافرهای mmap
• 42. خواندن و نوشتن binary با endian و bounds صریح
• 43. packing و unpacking بیت‌ها و فیلدهای کوچک
• 44. serialization و deserialization بدون تخصیص اضافه
• 45. طراحی parser تو‌در‌تو برای فرمت‌های باینری
• 46. پیاده‌سازی ring buffer روی حافظهٔ خام
• 47. تبادل zero-copy میان Lisp، C و فایل
• 48. تطبیق Lisp arrays با بافرهای foreign
• 49. پروفایل تخصیص و شناسایی فشار روی GC
• 50. رفتار GC، pauseها و پیش‌بینی تأخیر
• 51. تنظیم GC در پیاده‌سازی‌های رایج Common Lisp
• 52. کاهش allocation با بافرهای قابل استفادهٔ مجدد
• 53. locality، cache line و الگوهای پیمایش
• 54. benchmarking و جلوگیری از نتایج گمراه‌کننده
• 55. بهینه‌سازی‌های compiler و اعلان نوع
• 56. کاهش boxing و هزینهٔ عبور از مرز FFI
• 57. انتخاب ساختار داده بر اساس هزینهٔ حافظه و دسترسی
• 58. بافرهای مشترک در برنامه‌های چندنخی
• 59. atomics، memory ordering و publication ایمن
• 60. lockها، condition variableها و مرزهای هم‌زمانی
• 61. thread safety در callbackها و کتابخانه‌های foreign
• 62. اعتبارسنجی bounds و پیشگیری از integer overflow
• 63. dangling pointer و use-after-free
• 64. double free، memory leak و مالکیت چندگانه
• 65. سرریز بافر و اعتبارسنجی ورودی‌های خارجی
• 66. عیب‌یابی با Valgrind، ASan و ابزارهای مشابه
• 67. fuzzing و property-based testing برای parserها
• 68. مستندسازی invariantها و مرزهای unsafe
• 69. ساخت abstraction پرتابل برای backendهای مختلف
• 70. طراحی parser باینری کم‌تخصیص
• 71. اتصال parser به کتابخانهٔ C با CFFI
• 72. بهینه‌سازی، هم‌زمانی و mmap در پروژهٔ نهایی
• 73. تست ایمنی، پروفایل و مستندسازی نهایی