🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: راهنمای جامع معماری و برنامه‌نویسی پردازنده‌های PDP-11/04/34/45/55/60

موضوع کلی: معماری و برنامه‌نویسی کامپیوتر

موضوع میانی: معماری و دستورالعمل‌های پردازنده PDP-11

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. معرفی خانواده پردازنده‌های PDP-11
• 2. تاریخچه و اهمیت معماری PDP-11
• 3. مرور کلی معماری داخلی پردازنده PDP-11
• 4. سازماندهی حافظه: آدرس‌دهی بایت و کلمه
• 5. مفهوم Unibus و Q-bus: معماری گذرگاه
• 6. ثبت‌کننده‌های عمومی (R0-R5): کاربردها
• 7. ثبت‌کننده Program Counter (PC): نقش در جریان برنامه
• 8. ثبت‌کننده Stack Pointer (SP): مدیریت پشته
• 9. کلمه وضعیت پردازنده (Processor Status Word - PSW)
• 10. جزئیات PSW: بیت‌های N, Z, V, C, T, و اولویت وقفه (IPL)
• 11. معرفی حالت‌های آدرس‌دهی در PDP-11
• 12. حالت آدرس‌دهی رجیستر (Register Mode)
• 13. حالت آدرس‌دهی غیرمستقیم رجیستر (Register Deferred Mode)
• 14. حالت آدرس‌دهی خودافزایشی (Autoincrement Mode)
• 15. حالت آدرس‌دهی غیرمستقیم خودافزایشی (Autoincrement Deferred Mode)
• 16. حالت آدرس‌دهی خودکاهشی (Autodecrement Mode)
• 17. حالت آدرس‌دهی غیرمستقیم خودکاهشی (Autodecrement Deferred Mode)
• 18. حالت آدرس‌دهی اندیس‌گذاری (Index Mode)
• 19. حالت آدرس‌دهی غیرمستقیم اندیس‌گذاری (Index Deferred Mode)
• 20. حالت‌های آدرس‌دهی نسبی به PC (Relative, Immediate, Absolute)
• 21. دستور MOV: انتقال کلمه داده
• 22. دستور MOVB: انتقال بایت داده
• 23. دستور CLR, CLRB: پاک کردن محتوا (Clear)
• 24. دستور COM, COMB: محاسبه مکمل یک (Complement)
• 25. دستور TST, TSTB: آزمایش محتوا (Test)
• 26. دستور SWAB: جابجایی بایت‌ها در یک کلمه (Swap Bytes)
• 27. دستور SXT: گسترش علامت (Sign Extend)
• 28. دستور MFPS, MTPS: انتقال با کلمه وضعیت پردازنده
• 29. دستورهای MFPI, MTPI, MFPD, MTPD: انتقال با فضاهای جداگانه (در مدل‌های خاص)
• 30. برنامه‌نویسی با دستورات انتقال داده و نکات کاربردی
• 31. دستور ADD: جمع اعداد
• 32. دستور SUB: تفریق اعداد
• 33. دستور INC, INCB: افزایش یک واحد (Increment)
• 34. دستور DEC, DECB: کاهش یک واحد (Decrement)
• 35. دستور NEG, NEGB: منفی کردن عدد (Negate)
• 36. دستور ADC, ADCB: جمع با بیت کری (Add Carry)
• 37. دستور SBC, SBCB: تفریق با بیت کری (Subtract Carry)
• 38. دستور CMP, CMPB: مقایسه اعداد (Compare)
• 39. دستور MUL: ضرب اعداد
• 40. دستور DIV: تقسیم اعداد
• 41. دستور BIT, BITB: آزمایش بیت‌ها (Bit Test)
• 42. دستور BIC, BICB: پاک کردن بیت‌ها (Bit Clear)
• 43. دستور BIS, BISB: تنظیم کردن بیت‌ها (Bit Set)
• 44. دستور XOR: یای انحصاری (Exclusive OR)
• 45. دستور ROR, ROL: چرخش به راست و چپ (Rotate)
• 46. دستور ASR, ASRB: شیفت حسابی به راست (Arithmetic Shift Right)
• 47. دستور ASL, ASLB: شیفت حسابی به چپ (Arithmetic Shift Left)
• 48. دستور ASH: شیفت حسابی (General Arithmetic Shift)
• 49. دستور ASHL: شیفت حسابی طویل (Arithmetic Shift Long)
• 50. کاربرد دستورات منطقی و شیفت در برنامه‌نویسی
• 51. دستور BR, JMP: پرش‌های بدون شرط
• 52. دستور JSR: پرش به زیربرنامه (Jump to Subroutine)
• 53. دستور RTS: بازگشت از زیربرنامه (Return from Subroutine)
• 54. دستور SOB: کم کردن یک و پرش (Subtract One and Branch)
• 55. پرش‌های شرطی بر اساس برابری و نابرابری (BEQ, BNE)
• 56. پرش‌های شرطی بر اساس علامت عدد (BPL, BMI)
• 57. پرش‌های شرطی بر اساس سرریز و بیت کری (BVC, BVS, BCC, BCS)
• 58. پرش‌های شرطی برای اعداد علامت‌دار (BGE, BLT, BGT, BLE)
• 59. پرش‌های شرطی برای اعداد بدون علامت (BHI, BLOS)
• 60. دستور MARK: مدیریت پشته در بازگشت از زیربرنامه‌ها
• 61. معرفی مفهوم وقفه و Trap در PDP-11
• 62. دستور EMT: Trap شبیه‌ساز (Emulator Trap)
• 63. دستور TRAP: دستور Trap عمومی
• 64. دستور BPT: Trap نقطه توقف (Breakpoint Trap)
• 65. دستور IOT: Trap ورودی/خروجی (Input/Output Trap)
• 66. دستور RTI: بازگشت از وقفه (Return from Interrupt)
• 67. دستور RTT: بازگشت از Trap (Return from Trap)
• 68. دستور HALT: توقف پردازنده
• 69. دستور WAIT: انتظار برای وقفه
• 70. دستور RESET, NOP: بازنشانی گذرگاه و عملیات تهی
• 71. معماری سیستم وقفه در PDP-11
• 72. بردارهای وقفه و تعیین اولویت وقفه
• 73. طراحی و پیاده‌سازی روال‌های سرویس وقفه (ISRs)
• 74. کنترل‌کننده‌های وقفه و رجیسترهای آنها
• 75. روش‌های ورودی/خروجی با برنامه‌نویسی (Programmed I/O)
• 76. مفهوم I/O نگاشت شده به حافظه (Memory-mapped I/O)
• 77. انتقال داده و کنترل در Unibus/Q-bus برای I/O
• 78. دسترسی مستقیم به حافظه (DMA): اصول و کاربردها
• 79. برنامه‌نویسی برای پورت‌های سریال (مانند DLV-11)
• 80. اصول کار با دستگاه‌های جانبی و رجیسترهای کنترل/وضعیت
• 81. معرفی واحد مدیریت حافظه (MMU) در PDP-11
• 82. MMU در PDP-11/45, /55, /60: ساختار و عملکرد
• 83. آدرس‌دهی مجازی در مقابل آدرس‌دهی فیزیکی
• 84. ثبت‌کننده‌های فضای برنامه و فضای داده (Separate I & D Space)
• 85. ثبت‌کننده‌های Active Page (APR): نگاشت صفحات حافظه
• 86. جابجایی (Relocation) و محافظت از حافظه
• 87. حالت‌های اجرایی پردازنده (Kernel, Supervisor, User)
• 88. مفهوم حافظه نهان (Cache) در مدل‌های پیشرفته PDP-11
• 89. معرفی واحد ممیز شناور (FPU) و قابلیت‌های آن
• 90. مجموعه دستورالعمل‌های ممیز شناور (FADD, FSUB, FMUL, FDIV و غیره)
• 91. تفاوت‌های معماری و قابلیت‌ها در PDP-11/04
• 92. تفاوت‌های معماری و قابلیت‌ها در PDP-11/34
• 93. تفاوت‌های معماری و قابلیت‌ها در PDP-11/45
• 94. تفاوت‌های معماری و قابلیت‌ها در PDP-11/55 و /60
• 95. بوت‌استرپ (Bootstrapping) و راه‌اندازی سیستم PDP-11
• 96. اصول برنامه‌نویسی سیستم و فراخوانی‌های سیستمی (System Calls)
• 97. سازماندهی کد و داده در برنامه‌نویسی اسمبلی PDP-11
• 98. تکنیک‌های اشکال‌زدایی (Debugging) برنامه‌های PDP-11
• 99. شبیه‌سازی و امولاسیون پردازنده‌های PDP-11
• 100. میراث PDP-11 و تأثیر آن بر معماری کامپیوترهای مدرن

راهنمای جامع معماری و برنامه‌نویسی پردازنده‌های PDP-11/04/34/45/55/60

سفری عمیق به قلب یکی از تأثیرگذارترین معماری‌های تاریخ کامپیوتر و کشف رازهای پردازنده‌ای که دنیای مدرن را شکل داد.

معرفی دوره: بازگشت به ریشه‌های محاسبات مدرن

آیا تا به حال فکر کرده‌اید که سیستم‌عامل‌های قدرتمندی مانند یونیکس (Unix) و زبان برنامه‌نویسی C از کجا سرچشمه گرفته‌اند؟ پاسخ در دل یک معماری افسانه‌ای نهفته است: PDP-11. این پردازنده، که توسط شرکت Digital Equipment Corporation (DEC) ساخته شد، انقلابی در دنیای کامپیوتر به پا کرد و سنگ بنای بسیاری از مفاهیم بنیادی شد که امروزه در پردازنده‌های x86 و ARM می‌بینیم. درک عمیق این معماری، فقط یک سفر به تاریخ نیست؛ بلکه کلیدی برای فهمیدن «چرا» و «چگونگی» کارکرد کامپیوترهای امروزی است.

این دوره آموزشی جامع، با الهام مستقیم از کتاب مرجع و کلاسیک "PDP-11/04/34/45/55/60 processor handbook"، شما را به قلب این ماشین شگفت‌انگیز می‌برد. ما این کتابچه راهنمای فنی و متراکم را به یک تجربه یادگیری تعاملی، جذاب و قابل فهم تبدیل کرده‌ایم. شما دیگر با متون خشک و پیچیده دست‌وپنجه نرم نخواهید کرد؛ بلکه گام‌به‌گام با ساختار پردازنده، مجموعه دستورالعمل‌ها، حالت‌های آدرس‌دهی و تکنیک‌های برنامه‌نویسی سطح پایین آن آشنا خواهید شد و به درکی بی‌نظیر از اصول معماری کامپیوتر دست خواهید یافت.

درباره دوره: از تئوری محض تا درک عملی

این دوره فراتر از یک کلاس تئوری معماری کامپیوتر است. هدف ما این است که شما نه تنها مفاهیم را یاد بگیرید، بلکه بتوانید مانند یک مهندس دهه‌ی ۷۰ میلادی فکر کنید و با چالش‌های برنامه‌نویسی روی سخت‌افزار واقعی روبرو شوید. ما با وفاداری به محتوای کتاب اصلی، هر بخش را با مثال‌های عملی، شبیه‌سازی‌های قابل اجرا و توضیحات تصویری غنی کرده‌ایم. شما یاد می‌گیرید که چگونه دستورالعمل‌های اسمبلی را بنویسید، با وقفه‌ها کار کنید، حافظه را مدیریت کنید و مستقیماً با سخت‌افزار ارتباط برقرار نمایید. این دوره، پلی است میان دانش آکادمیک و مهارت‌های عملی که شما را از یک کاربر صرف به یک متخصص واقعی در حوزه سیستم‌های کامپیوتری تبدیل می‌کند.

موضوعات کلیدی که خواهید آموخت

• معماری ۱۶-بیتی و ساختار ثبات‌های (Registers) پردازنده PDP-11
• گذرگاه معروف UNIBUS و نحوه ارتباط دستگاه‌های جانبی
• مجموعه کامل دستورالعمل‌ها (ISA) از دستورات محاسباتی تا کنترل برنامه
• بررسی عمیق ۸ حالت آدرس‌دهی قدرتمند و منحصربه‌فرد PDP-11
• مدیریت پشته (Stack) و نحوه فراخوانی زیربرنامه‌ها (Subroutines)
• سیستم وقفه‌ها (Interrupts) و تله‌ها (Traps) برای مدیریت رویدادهای ناهمگام
• برنامه‌نویسی ورودی/خروجی (I/O) و کنترل دستگاه‌های جانبی
• معرفی واحد مدیریت حافظه (MMU) و مفاهیم حافظه مجازی
• تفاوت‌های کلیدی بین مدل‌های مختلف پردازنده (04, 34, 45, 60)

این دوره برای چه کسانی طراحی شده است؟

این دوره یک گنجینه ارزشمند برای طیف وسیعی از علاقه‌مندان به دنیای کامپیوتر است:

• دانشجویان رشته‌های مهندسی کامپیوتر و علوم کامپیوتر: برای درک عمیق‌تر مفاهیم درسی معماری کامپیوتر، سیستم‌عامل و کامپایلر.
• توسعه‌دهندگان نرم‌افزار: برای کسانی که می‌خواهند بدانند کد آن‌ها در سطح سخت‌افزار چگونه اجرا می‌شود و به یک برنامه‌نویس کارآمدتر تبدیل شوند.
• مهندسان سخت‌افزار و سیستم‌های نهفته (Embedded Systems): برای آشنایی با اصول طراحی پردازنده‌های کلاسیک و الهام گرفتن برای پروژه‌های مدرن.
• علاقه‌مندان به تاریخ کامپیوتر و Retro-computing: برای تجربه کار با یکی از مهم‌ترین ماشین‌های تاریخ و اجرای کدهای نوستالژیک.
• اساتید و پژوهشگران: به عنوان یک منبع آموزشی کامل و ساختاریافته برای تدریس یا تحقیق در زمینه معماری‌های کامپیوتری.

چرا باید در این دوره منحصربه‌فرد شرکت کنید؟

درک عمیق و بنیادی

برخلاف دوره‌های مدرن که روی لایه‌های انتزاعی تمرکز دارند، این دوره شما را به هسته کامپیوتر می‌برد. شما یاد می‌گیرید که چگونه یک پردازنده واقعاً فکر می‌کند و این درک، نگاه شما را برای همیشه به دنیای نرم‌افزار تغییر خواهد داد.

مهارت عملی در برنامه‌نویسی اسمبلی

یادگیری زبان اسمبلی روی معماری زیبای PDP-11، یکی از بهترین راه‌ها برای تقویت مهارت حل مسئله و درک مدیریت حافظه است. این مهارت شما را در هر زبان برنامه‌نویسی دیگری به فردی قوی‌تر تبدیل می‌کند.

نگاهی به تاریخچه تکامل کامپیوتر

با یادگیری PDP-11، شما تکامل پردازنده‌ها را از نزدیک لمس می‌کنید. بسیاری از مفاهیمی که در این دوره می‌آموزید، پایه‌های اصلی معماری‌های امروزی هستند و این دید تاریخی، شما را از دیگران متمایز می‌کند.

محتوای نایاب و تخصصی

پیدا کردن محتوای آموزشی باکیفیت، جامع و به زبان فارسی درباره PDP-11 تقریباً غیرممکن است. این دوره فرصتی استثنایی برای دسترسی به دانشی است که در کمتر جایی یافت می‌شود.

ساختاریافته بر اساس منبع اصلی

ما با تکیه بر کتابچه راهنمای رسمی DEC، اطمینان می‌دهیم که محتوای ارائه شده دقیق، معتبر و کامل است. شما در حال یادگیری از منبعی هستید که مهندسان اصلی این سیستم از آن استفاده می‌کردند.

سرفصل‌های جامع دوره: بیش از ۱۰۰ درس برای تسلط کامل

این دوره با بیش از ۱۰۰ سرفصل دقیق و جزئی، تمام جنبه‌های معماری و برنامه‌نویسی پردازنده‌های خانواده PDP-11 را پوشش می‌دهد. ما هیچ نکته‌ای را ناگفته باقی نگذاشته‌ایم. از معرفی پایه‌ای‌ترین مفاهیم گرفته تا پیچیده‌ترین مباحث مانند مدیریت حافظه مجازی، همه چیز در این بسته آموزشی گنجانده شده است. در ادامه، نگاهی به بخشی از این سرفصل‌های جامع خواهیم داشت:

• فصل ۱: مقدمه‌ای بر خانواده PDP-11 و جایگاه تاریخی آن
• فصل ۲: معماری پایه: ثبات‌های عمومی، کلمه وضعیت پردازنده (PSW) و پشته
• فصل ۳: ساختار گذرگاه UNIBUS و Q-Bus: قلب تپنده سیستم
• فصل ۴: حالت‌های آدرس‌دهی (بخش اول): ثبات، مستقیم، غیرمستقیم و فوری
• فصل ۵: حالت‌های آدرس‌دهی (بخش دوم): پیش‌افزایشی، پس‌کاهشی و ایندکس
• فصل ۶: مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA): دستورات تک‌عملوندی (Single Operand)
• فصل ۷: مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA): دستورات دوعملوندی (Double Operand) و محاسباتی
• فصل ۸: دستورات انشعاب (Branch) و کنترل جریان برنامه
• فصل ۹: زیربرنامه‌ها، فراخوانی و بازگشت با دستورات JSR و RTS
• فصل ۱۰: سیستم وقفه‌ها (Interrupts) و مدیریت رویدادها
• فصل ۱۱: برنامه‌نویسی ورودی/خروجی (I/O) و دسترسی به رجیسترهای دستگاه
• فصل ۱۲: تله‌ها (Traps) و دستورات خاص سیستم
• فصل ۱۳: واحد مدیریت حافظه (MMU) در مدل‌های پیشرفته (45/55/60)
• فصل ۱۴: حافظه مجازی، نگاشت آدرس و حالت‌های Kernel/User
• فصل ۱۵: پروژه‌های عملی: نوشتن بوت‌لودر ساده و درایور دستگاه

همین امروز ثبت‌نام کنید و سفری فراموش‌نشدنی به عصر طلایی کامپیوتر را آغاز کنید. دانش خود را عمیق‌تر کنید و مهارتی کسب کنید که شما را در دنیای فناوری متمایز خواهد کرد!