🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: از صفر تا صد سیستم‌های مینی‌کامپیوتر: راهنمای جامع و کاربردی

موضوع کلی: معماری کامپیوتر

موضوع میانی: سیستم‌های کامپیوتر مینی

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. معرفی دوره: چرا مینی‌کامپیوترها مهم هستند؟
• 2. تاریخچه و تکامل مینی‌کامپیوترها
• 3. جایگاه مینی‌کامپیوترها در تاریخ محاسبات
• 4. ویژگی‌های کلیدی معماری مینی‌کامپیوترها
• 5. تفاوت مینی‌کامپیوترها با mainframe و میکروکامپیوترها
• 6. معرفی اجزای اصلی یک سیستم کامپیوتری
• 7. مفاهیم پایه اعداد و سیستم‌های عددی
• 8. نمایش داده‌ها در کامپیوتر: باینری، اکتال، هگزادسیمال
• 9. عملگرهای منطقی و جبر بولین
• 10. گیت‌های منطقی پایه و ترکیبی
• 11. مدارهای ترکیبی: رمزگشاها و رمزگذارها
• 12. مدارهای ترکیبی: مالتی‌پلکسرها و دی‌مالتی‌پلکسرها
• 13. مدارهای ترتیبی: فلیپ‌فلاپ‌ها و لچ‌ها
• 14. شمارنده‌ها و شیفت رجیسترها
• 15. مدارهای حافظه پایه (رجیسترها)
• 16. ساختار و عملکرد واحد پردازش مرکزی (CPU)
• 17. معماری مجموعه دستورالعمل (ISA): مفاهیم پایه
• 18. انواع ساختارهای حافظه در مینی‌کامپیوترها
• 19. سیستم‌های ورودی/خروجی (I/O) پایه
• 20. معرفی ساختار باس و انواع آن
• 21. سازماندهی رجیسترها در CPU
• 22. واحد محاسبه و منطق (ALU) و عملکرد آن
• 23. واحد کنترل (CU) و روش‌های پیاده‌سازی
• 24. سیکل اجرای دستورالعمل (Fetch-Decode-Execute)
• 25. انواع دستورالعمل‌ها: انتقال داده، عملیات محاسباتی، منطقی
• 26. دستورالعمل‌های کنترل جریان برنامه: پرش و فراخوانی
• 27. فرمت‌های دستورالعمل: طول ثابت و متغیر
• 28. حالت‌های آدرس‌دهی (Addressing Modes): مستقیم، غیرمستقیم، رجیستری
• 29. حالت‌های آدرس‌دهی: شاخصی، نسبی، ضمنی
• 30. پردازنده‌های مبتنی بر رجیستر و مبتنی بر پشته
• 31. طراحی مجموعه دستورالعمل: CISC و RISC (در زمینه مینی‌کامپیوتر)
• 32. پیاده‌سازی عملیات ضرب و تقسیم
• 33. پردازش وقفه (Interrupt Processing)
• 34. انواع وقفه‌ها و اولویت‌بندی آن‌ها
• 35. مکانیسم‌های کنترل استثنا (Exceptions)
• 36. مفهوم ریزبرنامه‌نویسی (Microprogramming)
• 37. طراحی واحد کنترل با ریزبرنامه‌نویسی
• 38. کنترل سخت‌افزاری در برابر کنترل ریزبرنامه‌نویسی
• 39. معماری‌های چندپردازنده‌ای پایه (برای مینی‌کامپیوترها)
• 40. همگام‌سازی و ارتباط بین پردازنده‌ها
• 41. سلسله مراتب حافظه (Memory Hierarchy)
• 42. انواع حافظه: RAM (SRAM, DRAM) و ROM (PROM, EPROM)
• 43. سازماندهی حافظه و آدرس‌دهی
• 44. ماژول‌های حافظه و گسترش حافظه
• 45. حافظه کش (Cache Memory): مفاهیم و ضرورت
• 46. اصول کار حافظه کش: نگاشت، سیاست جایگزینی
• 47. معماری حافظه کش: مستقیم، انجمنی، ستونی
• 48. نوشتن در حافظه کش: Write-through و Write-back
• 49. حافظه مجازی (Virtual Memory): مفاهیم پایه
• 50. صفحه‌بندی (Paging) و قطعه‌بندی (Segmentation)
• 51. جداول صفحه (Page Tables) و واحد مدیریت حافظه (MMU)
• 52. خطاهای صفحه (Page Faults) و سیاست جایگزینی
• 53. حفاظت حافظه (Memory Protection)
• 54. حافظه‌های خارجی: دیسک‌های مغناطیسی (مقدمه)
• 55. سازماندهی حافظه‌های کمکی (Auxiliary Memory)
• 56. اصول کلی سیستم‌های ورودی/خروجی
• 57. رابط‌های I/O: برنامه‌ریزی شده، وقفه محور، DMA
• 58. I/O برنامه‌ریزی شده (Programmed I/O)
• 59. I/O وقفه محور (Interrupt-Driven I/O)
• 60. دسترسی مستقیم به حافظه (DMA): اصول و عملکرد
• 61. کنترلرهای DMA و کانال‌های I/O
• 62. دستگاه‌های ورودی: صفحه کلید، ماوس، کارت‌خوان
• 63. دستگاه‌های خروجی: نمایشگرها، چاپگرها
• 64. دستگاه‌های ذخیره‌سازی: دیسک‌های سخت (HDD) و فلاپی دیسک
• 65. دیسک‌های مغناطیسی: ساختار، دسترسی و ظرفیت
• 66. نوارهای مغناطیسی: کاربردها و عملکرد
• 67. رابط‌های استاندارد I/O (مثلاً RS-232، موازی، SCSI)
• 68. مدیریت دستگاه‌های I/O در سیستم‌عامل
• 69. بافرهای I/O و اسپولینگ (Spooling)
• 70. تکنیک‌های بهبود عملکرد I/O
• 71. معماری‌های باس: سینگل باس، مالتی باس
• 72. مشخصات باس: پهنای باند، عرض داده، فرکانس
• 73. پروتکل‌های باس و داوری (Arbitration)
• 74. معرفی باس‌های معروف مینی‌کامپیوترها (مثلاً Unibus, Q-bus)
• 75. نمونه‌ای از طراحی سیستم مبتنی بر باس (Case Study)
• 76. اتصال چندین واحد پردازشگر به یک باس
• 77. مشکلات طراحی باس: تاخیر و گلوگاه
• 78. اصول طراحی سیستم‌های کامپیوتری مینی
• 79. پیکربندی و راه‌اندازی سخت‌افزار مینی‌کامپیوتر
• 80. تشخیص و عیب‌یابی سخت‌افزاری
• 81. مفاهیم پایه سیستم‌عامل در مینی‌کامپیوترها
• 82. ساختار سیستم‌عامل: هسته (Kernel) و Shell
• 83. مدیریت فرآیندها: ایجاد، خاتمه، همگام‌سازی
• 84. زمان‌بندی فرآیندها (Process Scheduling)
• 85. مدیریت حافظه توسط سیستم‌عامل
• 86. سیستم فایل (File System) و سازماندهی آن
• 87. مدیریت دستگاه‌های ورودی/خروجی (Device Management)
• 88. سیستم‌عامل‌های معروف مینی‌کامپیوتر (مثلاً RT-11, RSX-11, VMS, Unix)
• 89. نقش کامپایلرها، اسمبلرها و لینک‌کننده‌ها
• 90. توسعه نرم‌افزار برای مینی‌کامپیوترها
• 91. ارتباطات داده‌ای و شبکه‌سازی پایه در مینی‌کامپیوترها
• 92. رابط‌های سریال (Serial Interfaces)
• 93. پروتکل‌های ارتباطی اولیه
• 94. سیستم‌های توزیع شده و پردازش از راه دور
• 95. کاربردهای مینی‌کامپیوترها: کنترل فرآیند، جمع‌آوری داده
• 96. سیستم‌های زمان‌بندی و بلادرنگ (Real-Time Systems)
• 97. امنیت سیستم‌های مینی‌کامپیوتر
• 98. نگهداری و ارتقاء سیستم‌های مینی‌کامپیوتر
• 99. شبیه‌سازی و بازسازی مینی‌کامپیوترها
• 100. آینده و میراث مینی‌کامپیوترها: درس‌های آموخته شده