🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: بنچ‌مارک‌های ۱۹۷۷: راهنمای عملیاتی برای برنامه‌نویسی کارآمد ریزپردازنده‌ها

موضوع کلی: معماری و برنامه‌نویسی ریزپردازنده‌ها

موضوع میانی: بهینه‌سازی کد و بنچ‌مارک در ریزپردازنده‌ها

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مقدمه ای بر معماری ریزپردازنده
• 2. تاریخچه پیدایش ریزپردازنده‌ها
• 3. نقش "Proceedings" در شکل‌گیری معماری کامپیوتر
• 4. اصول اولیه طراحی ریزپردازنده
• 5. ساختار مجموعه دستورالعمل (ISA)
• 6. انواع معماری ISA (RISC, CISC)
• 7. چرخه اجرای دستورالعمل (Fetch, Decode, Execute)
• 8. واحدهای منطقی و حسابی (ALU)
• 9. رجیسترها و انواع آن‌ها
• 10. حافظه و سلسله مراتب آن
• 11. حافظه پنهان (Cache Memory)
• 12. سطوح مختلف حافظه پنهان (L1, L2, L3)
• 13. واسط‌های حافظه (Memory Interfacing)
• 14. ورودی/خروجی (I/O) و کنترل‌کننده‌های آن
• 15. ارتباطات داخلی ریزپردازنده (Bus Structures)
• 16. اهمیت زمان‌بندی در ریزپردازنده‌ها
• 17. واحد کنترل (Control Unit)
• 18. پیاده‌سازی واحد کنترل (سخت‌افزاری و نرم‌افزاری)
• 19. میکروپروگرمینگ
• 20. مفاهیم موازی‌سازی
• 21. خط لوله (Pipelining)
• 22. مزایا و معایب خط لوله
• 23. تکنیک‌های حل وابستگی خط لوله
• 24. مشکلات پیش‌بینی انشعاب (Branch Prediction)
• 25. اجرای خارج از نوبت (Out-of-Order Execution)
• 26. فوق‌ موازی‌سازی (Superscalar Architectures)
• 27. پردازنده‌های چند هسته‌ای (Multi-core Processors)
• 28. پردازش موازی در سطح دستورالعمل (ILP)
• 29. پردازش موازی در سطح رشته (TLP)
• 30. پردازش موازی در سطح سیستم (System-level Parallelism)
• 31. مفاهیم پایه برنامه‌نویسی سطح پایین
• 32. زبان اسمبلی
• 33. نمودار جریان کنترل (Control Flow Graphs)
• 34. مفاهیم تحلیل کد
• 35. دینامیک تحلیل کد
• 36. استاتیک تحلیل کد
• 37. بهینه‌سازی کد: رویکردها و اصول
• 38. بهینه‌سازی‌های سطح پایین (Low-level Optimizations)
• 39. حذف کد مرده (Dead Code Elimination)
• 40. انتشار ثابت (Constant Propagation)
• 41. ترویج ثابت (Constant Folding)
• 42. تحلیل جریان داده (Data Flow Analysis)
• 43. استفاده از رجیسترها (Register Allocation)
• 44. انتقال زیر عبارت مشترک (Common Subexpression Elimination)
• 45. تبدیل حلقه (Loop Transformations)
• 46. چرخش حلقه (Loop Unrolling)
• 47. انتقال حلقه (Loop Shifting)
• 48. حذف پیش‌بینی‌کننده حلقه (Loop Invariant Code Motion)
• 49. موازی‌سازی حلقه (Loop Parallelization)
• 50. بهینه‌سازی‌های سطح بالا (High-level Optimizations)
• 51. کاهش قدرت محاسبه (Strength Reduction)
• 52. بهینه‌سازی‌های مخصوص معماری
• 53. آگاهی از معماری پلتفرم
• 54. شناخت مجموعه دستورالعمل‌های خاص
• 55. استفاده از دستورالعمل‌هایSIMD
• 56. برنامه‌نویسی وکتور (Vector Programming)
• 57. راهنمای بنچ‌مارک‌نویسی
• 58. اصول و اهمیت بنچ‌مارک‌نویسی
• 59. انواع بنچ‌مارک‌ها (کاربردی، مصنوعی)
• 60. انتخاب بنچ‌مارک مناسب
• 61. متدهای بنچ‌مارک‌نویسی
• 62. تکنیک‌های اندازه‌گیری عملکرد
• 63. پروفایلینگ (Profiling)
• 64. ابزارهای پروفایلینگ
• 65. آنالیز نتایج پروفایلینگ
• 66. شناسایی گلوگاه‌ها (Bottlenecks)
• 67. نوشتن بنچ‌مارک‌های سفارشی
• 68. ملاحظات زمانی در بنچ‌مارک‌نویسی
• 69. تاثیر سیستم عامل بر بنچ‌مارک‌ها
• 70. اثرات حافظه پنهان بر بنچ‌مارک‌ها
• 71. اثرات موازی‌سازی بر بنچ‌مارک‌ها
• 72. اثرات زمان‌بندی پردازش بر بنچ‌مارک‌ها
• 73. تکنیک‌های اعتبارسنجی بنچ‌مارک‌ها
• 74. بنچ‌مارک‌های رایج در دهه 1970
• 75. مطالعه موردی بنچ‌مارک‌های تاریخی
• 76. تجزیه و تحلیل عملکرد ریزپردازنده‌های کلاسیک
• 77. اصول برنامه‌نویسی کارآمد
• 78. تکنیک‌های کاهش مصرف حافظه
• 79. مدیریت پشته (Stack Management)
• 80. تکنیک‌های کاهش فراخوانی توابع (Function Call Overhead)
• 81. برنامه‌نویسی بدون پرش (Branchless Programming)
• 82. استفاده بهینه از رجیسترها
• 83. تکنیک‌های بهینه‌سازی در زبان‌های سطح بالا
• 84. بهینه‌سازی در C/C++
• 85. بهینه‌سازی در زبان‌های دیگر
• 86. تکنیک‌های اشکال‌زدایی (Debugging)
• 87. اشکال‌زدایی در سطح اسمبلی
• 88. اشکال‌زدایی در سطح بالا
• 89. کار با شبیه‌سازهای ریزپردازنده
• 90. مفاهیم پیچیدگی الگوریتم‌ها
• 91. تحلیل زمان اجرا (Time Complexity)
• 92. تحلیل فضای اجرا (Space Complexity)
• 93. رابطه بین پیچیدگی و عملکرد
• 94. توسعه الگوریتم‌های بهینه
• 95. نکات پیشرفته در معماری ریزپردازنده
• 96. واحد مدیریت حافظه (MMU)
• 97. حافظه مجازی (Virtual Memory)
• 98. همزمانی و قفل‌ها (Concurrency and Locks)
• 99. روش‌های همگام‌سازی (Synchronization Primitives)
• 100. بنچ‌مارک‌های آینده: نگاهی به 1977 و بعد از آن