فلش‌کارت‌های آموزشی نویسندگی کد بهینه و محدوده‌شده برای فریمور

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره نویسندگی کد بهینه و محدوده‌شده برای فریمور

موضوع کلی: معماری کامپیوتر و برنامه‌نویسی سطح پایین

موضوع میانی: توسعه فریمور (Firmware)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر محدودیت‌های سخت‌افزاری در فریمور
• 2. معماری پردازنده‌های تعبیه‌شده (Embedded CPU Architectures)
• 3. مدل حافظه و نگاه به حافظه فلش، رم، و EEPROM
• 4. مدیریت پشته و هیپ در سیستم‌های بدون سیستم‌عامل
• 5. اصول بهینه‌سازی کد برای سرعت و اندازه
• 6. استفاده از کلمات کلیدی const، volatile، restrict
• 7. انتخاب نوع داده‌های مناسب (fixed-width integers)
• 8. محاسبه و کنترل اندازه کد (Code Size Analysis)
• 9. تکنیک‌های Loop Unrolling و Inline Functions
• 10. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه (Memory Access Patterns)
• 11. استفاده از کامپایلرهای GCC/Clang برای بهینه‌سازی (-Os, -O2)
• 12. پروفایلینگ و اندازه‌گیری عملکرد در هدف (Target Profiling)
• 13. مدیریت وقفه‌ها (Interrupt Handling) و Latency
• 14. نوشتن ISRهای کوتاه و Deterministic
• 15. اولویت‌بندی وقفه‌ها و Nested Interrupts
• 16. استفاده از DMA برای انتقال داده‌های موثر
• 17. مدیریت انرژی: Sleep Modes و Wake-up Sources
• 18. بهینه‌سازی مصرف برق در کد فریمور
• 19. برنامه‌نویسی بدون کتابخانه استاندارد (Bare-metal C)
• 20. پیاده‌سازی توابع کتابخانه‌ای سبک (minimal libc)
• 21. کنترل نسخه و Build Configurations (Debug/Release)
• 22. استفاده از Linker Scripts برای Platzing کد و داده
• 23. مدیریت بخش‌های حافظه (Sections: .text, .data, .bss, .rodata)
• 24. رمزگذاری و امضای فریمور (Secure Boot Basics)
• 25. به‌روزرسانی فریمور Over-The-Air (OTA) با محدودیت حافظه
• 26. تست واحد (Unit Testing) در محیط شبیه‌ساز
• 27. تست یکپارچگی روی سخت‌افزار واقعی (Hardware-in-the-loop)
• 28. استراتژی‌های دیباگینگ با JTAG/SWD
• 29. استفاده از Assertions و Contract Programming
• 30. مدیریت خطا و Fault Tolerance در فریمور
• 31. طراحی Bootloader بهینه و امن
• 32. پارتیشن‌بندی حافظه فلش برای Multi-image
• 33. بهینه‌سازی کد برای معماری ARM Cortex-M
• 34. بهینه‌سازی کد برای معماری RISC-V
• 35. بهینه‌سازی کد برای معماری AVR/8051
• 36. استفاده از Intrinsics و Assembly در بخش‌های حیاتی
• 37. مدیریت Cache و Write Buffer در پردازنده‌های با کش
• 38. بهینه‌سازی کد برای Real-Time Constraints
• 39. تحلیل Worst-Case Execution Time (WCET)
• 40. استفاده از Static Analysis Tools (MISRA, CERT)
• 41. رعایت استانداردهای MISRA C برای ایمنی
• 42. مدیریت نسخه‌گذاری کد با Git و Semantic Versioning
• 43. Continuous Integration برای فریمور (CI Pipelines)
• 44. تولید مستندات کد با Doxygen
• 45. مدیریت وابستگی‌های کتابخانه‌های شخص ثالث
• 46. بهینه‌سازی استفاده از پریفرال‌ها (GPIO, UART, SPI, I2C)
• 47. پیاده‌سازی درایورهای غیرمسدودکننده (Non-blocking Drivers)
• 48. استفاده از RTOS سبک (FreeRTOS, Zephyr) در صورت نیاز
• 49. مدیریت Task Priorities و Scheduling در RTOS
• 50. بهینه‌سازی حافظه در RTOS (Stack Sizing, Heap)
• 51. تکنیک‌های کاهش Fragmentation حافظه
• 52. استفاده از Memory Pools و Fixed-size Allocators
• 53. پیاده‌سازی Watchdog Timer و Recovery Strategies
• 54. مدیریت Reset Sources و Power-on Reset
• 55. بهینه‌سازی Boot Time
• 56. استفاده از Compiler Attributes (section, aligned, naked)
• 57. مدیریت Alignment و Padding در ساختارهای داده
• 58. بهینه‌سازی کد برای کدهای Critical Safety (ISO 26262)
• 59. تست فازی (Fuzz Testing) برای فریمور
• 60. تحلیل امنیت: Buffer Overflow، Integer Overflow
• 61. سخت‌سازی کد در برابر حملات Side-Channel
• 62. استفاده از Hardware Crypto Accelerators
• 63. مدیریت کلیدهای رمزی در حافظه امن
• 64. بهینه‌سازی کد برای تولید کد کم‌حجم (Dead Code Elimination)
• 65. استفاده از Link Time Optimization (LTO)
• 66. مدیریت Build Artifacts و Artifact Versioning
• 67. استراتژی‌های Rollback در OTA
• 68. مانیتورینگ و Logging با اثر کم بر عملکرد
• 69. بهینه‌سازی کد برای Multi-core Embedded Systems
• 70. جمع‌بندی و بهترین شیوه‌های توسعه فریمور بهینه