فلش‌کارت‌های آموزشی مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی همزمان (Concurrency) و موازی (Parallelism)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی همزمان (Concurrency) و موازی (Parallelism)

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: مبانی کامپیوتر و برنامه‌نویسی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر هم‌روندی و موازی‌سازی
• 2. تفاوت بین هم‌روندی و موازی‌سازی
• 3. مدل‌های اجرایی ترتیبی در مقابل هم‌روند
• 4. چندرشته‌ای (Multi-threading) و مفاهیم پایه
• 5. مدیریت چرخه حیات یک رشته
• 6. همگام‌سازی (Synchronization) و ناحیه بحرانی
• 7. قفل‌ها (Locks) و انحصار متقابل
• 8. مسئله بن‌بست (Deadlock) و شرایط بروز آن
• 9. اجتناب از بن‌بست با الگوریتم‌های زمان‌بندی
• 10. مسابقه داده (Data Race) و روش‌های پیشگیری
• 11. متغیرهای شرطی (Condition Variables) برای هماهنگی
• 12. سمفور (Semaphore) و کاربردهای آن
• 13. موانع (Barriers) در هماهنگی بین رشته‌ها
• 14. مدل حافظه اشتراکی در برنامه‌نویسی هم‌روند
• 15. مدل عبور پیام (Message Passing) در هم‌روندی
• 16. معرفی فرآیند (Process) و حافظه مجزا
• 17. چندپردازه‌ای (Multi-processing) در مقابل چندرشته‌ای
• 18. مدل‌های تولیدکننده-مصرف‌کننده
• 19. مسئله فیلسوفان غذا خوردن
• 20. مسئله خوانندگان-نویسندگان
• 21. الگوریتم‌های بدون قفل (Lock-free) و بدون انتظار
• 22. عملیات اتمی (Atomic Operations) و نقش آن
• 23. معرفی کتابخانه‌های هم‌روند در زبان‌های برنامه‌نویسی
• 24. هم‌روندی با فیوچر (Future) و پرامیس (Promise)
• 25. مدل هم‌روندی مبتنی بر رویداد (Event-driven)
• 26. حلقه رویداد (Event Loop) و ای‌اسینک (Async)
• 27. معرفی کوروتین (Coroutine) و کاربرد آن
• 28. مدل اجرایی غیرهم‌زمان (Asynchronous) در I/O
• 29. مدیریت خطا در برنامه‌های هم‌روند
• 30. زمان‌بندی رشته‌ها در سطح سیستم عامل
• 31. زمان‌بندی رشته‌ها در سطح کاربر
• 32. موازی‌سازی داده (Data Parallelism) و وظیفه (Task Parallelism)
• 33. معماری‌های حافظه مشترک در موازی‌سازی
• 34. معماری‌های حافظه توزیع‌شده
• 35. مدل برنامه‌نویسی MPI برای موازی‌سازی
• 36. مدل برنامه‌نویسی OpenMP برای چندرشته‌ای
• 37. شتاب‌دهی با پردازنده گرافیکی (GPU) و سیودا (CUDA)
• 38. مفاهیم پایه حافظه‌های تراکنشی (Transactional Memory)
• 39. موازی‌سازی خودکار توسط کامپایلر
• 40. مسائل مقیاس‌پذیری و قانون امدال (Amdahl)
• 41. قانون گاستافسون (Gustafson) در موازی‌سازی
• 42. تست و اشکال‌زدایی برنامه‌های هم‌روند
• 43. الگوهای رایج طراحی در هم‌روندی
• 44. مدل بازیگر (Actor Model) و کاربرد آن
• 45. کانال‌ها (Channels) در عبور پیام
• 46. مدل هم‌روندی در گو (Go) با گوروتین (Goroutine)
• 47. مدل هم‌روندی در جاوا با بسته java.util.concurrent
• 48. مدل هم‌روندی در پایتون با threading و asyncio
• 49. مدل هم‌روندی در سیشارپ با Task Parallel Library
• 50. مدل هم‌روندی در راست (Rust) با Ownership
• 51. مدل هم‌روندی در ارلنگ (Erlang) با بازیگرها
• 52. مدل هم‌روندی در سی‌پلاس‌پلاس با استاندارد C++11
• 53. مدل هم‌روندی در روبی با Fiber و Thread
• 54. مدل هم‌روندی در نود.جی‌اس (Node.js) با ای‌اسینک
• 55. مدل حافظه در معماری‌های چندپردازنده
• 56. مسائل سلسله‌مراتب حافظه (Cache Coherence)
• 57. قفل‌های خواندن-نوشتن (Read-Write Locks)
• 58. استخر رشته (Thread Pool) و مدیریت منابع
• 59. موازی‌سازی تو در تو (Nested Parallelism)
• 60. الگوریتم‌های مرتب‌سازی موازی
• 61. الگوریتم‌های جستجوی موازی
• 62. الگوریتم‌های ماتریس موازی
• 63. موازی‌سازی با الگوریتم MapReduce
• 64. مدل محاسبات توزیع‌شده در هم‌روندی
• 65. مسائل امنیتی در برنامه‌های هم‌روند
• 66. بهینه‌سازی عملکرد و کاهش سربار هم‌روندی
• 67. مفاهیم پیشرفته زمان‌بندی و اولویت
• 68. مدیریت منابع مشترک و جلوگیری از گرسنگی (Starvation)
• 69. استفاده از ابزارهای پروفایلینگ برای هم‌روندی
• 70. آزمون و اعتبارسنجی مدل‌های هم‌روند
• 71. بررسی الگوریتم‌های انتخاب رهبر در سیستم‌های توزیع‌شده
• 72. مفاهیم پایه رای‌گیری و توافق در هم‌روندی
• 73. جلوگیری از وارونگی اولویت (Priority Inversion)
• 74. مدل‌های حافظه ضعیف (Weak Memory Models)