فلش‌کارت‌های آموزشی طراحی و پیاده‌سازی ساختارهای داده کارآمد در سیستم‌های چندنخی (Multi-threaded) با رویکرد غیرقفل‌شونده (Lock-Free)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره طراحی و پیاده‌سازی ساختارهای داده کارآمد در سیستم‌های چندنخی (Multi-threaded) با رویکرد غیرقفل‌شونده (Lock-Free)

موضوع کلی: علوم رایانه و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی پیشرفته و سیستم‌های هم‌روند (Concurrent Systems)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی برنامه‌نویسی چندنخی و مدل‌های حافظه در سیستم‌های رایانه‌ای
• 2. بررسی چالش‌های هم‌روندی و نقد مدل‌های مبتنی بر قفل
• 3. آشنایی با عملیات اتمی و دستورالعمل‌های سخت‌افزاری
• 4. مفهوم قابلیت خطی‌سازی و درستی ساختارهای داده غیرقفل‌شونده
• 5. تحلیل مدل حافظه در زبان‌های برنامه‌نویسی مدرن
• 6. معماری پردازنده‌های چند هسته‌ای و تأثیر آن بر کارایی حافظه
• 7. آشنایی با دستورالعمل‌های مقایسه و تعویض
• 8. پیاده‌سازی پشته غیرقفل‌شونده با استفاده از عملیات اتمی
• 9. مدیریت حافظه در ساختارهای داده بدون قفل و چالش‌های بازیافت
• 10. الگوریتم‌های حذف گره در ساختارهای داده پیوندی
• 11. بررسی مشکل اشتراک‌گذاری کاذب در پردازنده‌های مدرن
• 12. پیاده‌سازی صف غیرقفل‌شونده با الگوریتم مایکل و اسکات
• 13. تحلیل عملکرد صف‌های غیرقفل‌شونده در محیط‌های با رقابت بالا
• 14. آشنایی با مفهوم انتظار آزاد و پیشرفت سیستم
• 15. بررسی چالش‌های تخصیص حافظه در برنامه‌نویسی هم‌روند
• 16. الگوریتم‌های شمارش مرجع برای مدیریت حافظه ایمن
• 17. معرفی ساختار داده‌های لیست پیوندی هم‌روند
• 18. الگوریتم‌های درج و حذف در لیست‌های پیوندی غیرقفل‌شونده
• 19. پیاده‌سازی مجموعه‌های مرتب با استفاده از لیست‌های پرشی
• 20. مبانی درخت‌های جستجوی دودویی هم‌روند
• 21. بررسی تکنیک‌های همگام‌سازی خوش‌بینانه در درخت‌ها
• 22. تحلیل عملکرد ساختارهای داده در مقیاس‌های مختلف نخ‌ها
• 23. آشنایی با الگوریتم‌های مبتنی بر وضعیت و تغییرات اتمی
• 24. کاربرد متغیرهای اتمی در بهینه‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 25. بررسی محدودیت‌های مدل‌های غیرقفل‌شونده در سیستم‌های بلادرنگ
• 26. الگوریتم‌های اجماع در سیستم‌های توزیع‌شده و چندنخی
• 27. روش‌های تست و اعتبارسنجی ساختارهای داده هم‌روند
• 28. شبیه‌سازی و تحلیل رفتارهای غیرمنتظره در محیط‌های چندنخی
• 29. استفاده از ابزارهای تحلیل ایستا برای شناسایی شرایط رقابتی
• 30. بهینه‌سازی نرخ توان عملیاتی در سیستم‌های مقیاس‌پذیر
• 31. مقایسه عملکرد قفل‌های خواندن-نوشتن با رویکردهای غیرقفل‌شونده
• 32. پیاده‌سازی بافرهای حلقوی هم‌روند برای انتقال داده
• 33. بررسی الگوهای طراحی برای کاهش تداخل در حافظه
• 34. تکنیک‌های حذف اثرات جانبی در عملیات غیرقفل‌شونده
• 35. ارزیابی هزینه سربار عملیات اتمی در معماری‌های مختلف
• 36. معرفی ساختارهای داده غیرمسدودکننده در کتابخانه‌های استاندارد
• 37. پیاده‌سازی جداول هش هم‌روند با رویکرد غیرقفل‌شونده
• 38. راهکارهای جلوگیری از گرسنگی نخ‌ها در ساختارهای داده
• 39. تحلیل پایداری و درستی الگوریتم‌های غیرقفل‌شونده پیچیده
• 40. اصول طراحی ساختارهای داده برای سیستم‌های با کارایی بالا در فضای مجازی‌سازها