فلش‌کارت‌های آموزشی معماری سیستم‌های زمان-واقعی: اصول بنیادی و الگوهای طراحی کلاسیک

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره معماری سیستم‌های زمان-واقعی: اصول بنیادی و الگوهای طراحی کلاسیک

موضوع کلی: مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی سیستم‌های زمان-واقعی (Real-time Systems)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های زمان-واقعی
• 2. تعاریف و مفاهیم کلیدی زمان-واقعی
• 3. انواع سیستم‌های زمان-واقعی: سخت، نرم، و قطعی
• 4. ملاحظات طراحی سیستم‌های زمان-واقعی
• 5. معماری‌های سخت‌افزاری برای سیستم‌های زمان-واقعی
• 6. ریزپردازنده‌ها و کنترلرها در سیستم‌های زمان-واقعی
• 7. حافظه در سیستم‌های زمان-واقعی
• 8. دستگاه‌های ورودی/خروجی در سیستم‌های زمان-واقعی
• 9. مداخلات و مدیریت وقفه
• 10. زمان‌بندی و مدیریت وظایف
• 11. الگوریتم‌های زمان‌بندی: FIFO, Round Robin, Priority-based
• 12. زمان‌بندی با اولویت ثابت
• 13. زمان‌بندی با اولویت پویا
• 14. زمان‌بندی Rate Monotonic (RM)
• 15. زمان‌بندی Earliest Deadline First (EDF)
• 16. تحلیل قابلیت زمان‌بندی (Schedulability Analysis)
• 17. تکنیک‌های مدیریت منابع در سیستم‌های زمان-واقعی
• 18. مدیریت حافظه پویا در سیستم‌های زمان-واقعی
• 19. جلوگیری از قطعی‌سازی حافظه (Memory Fragmentation)
• 20. مدیریت I/O در سیستم‌های زمان-واقعی
• 21. همگام‌سازی و ارتباط بین وظیفه‌ها
• 22. سمافورها (Semaphores)
• 23. Mutexها (Mutual Exclusion Locks)
• 24. مانیتورها (Monitors)
• 25. پیام‌رسانی (Message Passing)
• 26. بن‌بست (Deadlock) و جلوگیری از آن
• 27. وارونگی اولویت (Priority Inversion)
• 28. پروتکل وارونگی اولویت (Priority Inheritance Protocol)
• 29. پروتکل سقف اولویت (Priority Ceiling Protocol)
• 30. زبان‌های برنامه‌نویسی برای سیستم‌های زمان-واقعی
• 31. Assembly Language در سیستم‌های زمان-واقعی
• 32. C/C++ در سیستم‌های زمان-واقعی
• 33. Ada در سیستم‌های زمان-واقعی
• 34. Java در سیستم‌های زمان-واقعی (محدودیت‌ها و راهکارها)
• 35. سیستم‌عامل‌های زمان-واقعی (RTOS)
• 36. معماری کرنل RTOS
• 37. وظایف و مدیریت وظایف در RTOS
• 38. زمان‌بندی وظایف در RTOS
• 39. همگام‌سازی و ارتباط بین وظایف در RTOS
• 40. مدیریت حافظه در RTOS
• 41. مدیریت وقفه در RTOS
• 42. انتخاب RTOS مناسب
• 43. معماری‌های توزیع‌شده زمان-واقعی
• 44. شبکه‌های زمان-واقعی
• 45. پروتکل‌های ارتباطی زمان-واقعی
• 46. CAN Bus
• 47. Ethernet/IP
• 48. Time-Triggered Protocol (TTP)
• 49. توزیع وظایف در سیستم‌های توزیع‌شده
• 50. همگام‌سازی زمان در سیستم‌های توزیع‌شده
• 51. تحمل‌پذیری خطا در سیستم‌های زمان-واقعی
• 52. تکنیک‌های افزونگی (Redundancy)
• 53. تشخیص خطا (Error Detection)
• 54. تصحیح خطا (Error Correction)
• 55. Recovery از خطا (Error Recovery)
• 56. معماری‌های تحمل‌پذیر خطا
• 57. آزمایش و اشکال‌زدایی سیستم‌های زمان-واقعی
• 58. آزمایش واحد (Unit Testing)
• 59. آزمایش یکپارچگی (Integration Testing)
• 60. آزمایش سیستم (System Testing)
• 61. شبیه‌سازی و مدل‌سازی سیستم‌های زمان-واقعی
• 62. استفاده از ابزارهای شبیه‌سازی
• 63. مدل‌سازی با UML و MARTE
• 64. تحلیل عملکرد (Performance Analysis)
• 65. بهینه‌سازی عملکرد (Performance Optimization)
• 66. مدیریت زمان‌بندی (Timing Management)
• 67. بهینه‌سازی مصرف انرژی
• 68. ملاحظات ایمنی و امنیتی در سیستم‌های زمان-واقعی
• 69. استانداردهای ایمنی (Safety Standards)
• 70. استانداردهای امنیتی (Security Standards)
• 71. تضمین ایمنی (Safety Assurance)
• 72. تضمین امنیت (Security Assurance)
• 73. مهندسی الزامات در سیستم‌های زمان-واقعی
• 74. مشخصات الزامات (Requirements Specification)
• 75. ردیابی الزامات (Requirements Tracing)
• 76. مدیریت تغییرات الزامات (Requirements Change Management)
• 77. معماری مبتنی بر مدل (Model-Based Architecture)
• 78. توسعه مبتنی بر تست (Test-Driven Development)
• 79. مهندسی دامنه (Domain Engineering)
• 80. مدیریت پیکربندی (Configuration Management)
• 81. کنترل نسخه (Version Control)
• 82. مدیریت ساخت (Build Management)
• 83. استقرار (Deployment)
• 84. نگهداری (Maintenance)
• 85. تکامل (Evolution)
• 86. الگوهای طراحی برای سیستم‌های زمان-واقعی
• 87. الگوهای معماری (Architectural Patterns)
• 88. الگوهای طراحی رفتاری (Behavioral Patterns)
• 89. الگوهای طراحی ساختاری (Structural Patterns)
• 90. الگوهای طراحی همروندی (Concurrency Patterns)
• 91. مطالعات موردی سیستم‌های زمان-واقعی
• 92. سیستم‌های کنترل صنعتی
• 93. سیستم‌های خودرویی
• 94. سیستم‌های هوافضا
• 95. سیستم‌های پزشکی
• 96. سیستم‌های رباتیک
• 97. روندها و چالش‌های آینده در سیستم‌های زمان-واقعی
• 98. یادگیری ماشین در سیستم‌های زمان-واقعی
• 99. اینترنت اشیا (IoT) زمان-واقعی
• 100. محاسبات ابری زمان-واقعی