کتاب صوتی کالبدشکافی پردازنده MIPS: از دستورالعمل تا راه‌اندازی سیستم

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره کالبدشکافی پردازنده MIPS: از دستورالعمل تا راه‌اندازی سیستم

موضوع کلی: معماری کامپیوتر

موضوع میانی: معماری پردازنده‌های نهفته و برنامه‌نویسی سطح پایین

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر معماری کامپیوتر و پردازنده‌های نهفته
• 2. معماری MIPS: یک نگاه کلی
• 3. مجموعه دستورالعمل MIPS: فرمت و انواع
• 4. ثبات‌های MIPS: کاربرد و دسترسی
• 5. دستورالعمل‌های محاسباتی: جمع، تفریق، ضرب و تقسیم
• 6. دستورالعمل‌های منطقی: AND، OR، XOR، NOT
• 7. دستورالعمل‌های شیفت: شیفت منطقی و حسابی
• 8. آدرس‌دهی حافظه در MIPS: مقدمات
• 9. دستورالعمل‌های بارگذاری و ذخیره‌سازی: Load و Store
• 10. آرایه‌ها و اشاره‌گرها در MIPS
• 11. کنترل جریان: دستورالعمل‌های پرش (Jump)
• 12. شاخه شرطی: Branch Equal (BEQ) و Branch Not Equal (BNE)
• 13. شاخه شرطی: Branch Less Than (BLT) و Branch Greater Than (BGT)
• 14. حلقه‌ها در MIPS: پیاده‌سازی حلقه‌های For و While
• 15. زیربرنامه‌ها: فراخوانی و بازگشت
• 16. پشته (Stack): مدیریت پشته در MIPS
• 17. پارامترها و مقدار بازگشتی در زیربرنامه‌ها
• 18. توافق فراخوانی (Calling Convention) MIPS
• 19. متغیرهای محلی و سراسری
• 20. مدیریت حافظه پویا در MIPS
• 21. وقفه (Interrupt) و استثنا (Exception)
• 22. انواع وقفه‌ها و استثناها
• 23. برنامه‌نویسی کنترلر وقفه
• 24. مدیریت وقفه در سیستم عامل
• 25. آدرس‌دهی حافظه پیشرفته: صفحه بندی (Paging)
• 26. حافظه مجازی (Virtual Memory)
• 27. واحد مدیریت حافظه (MMU)
• 28. حافظه پنهان (Cache): مقدمات و انواع
• 29. الگوریتم‌های جایگزینی Cache
• 30. عملکرد Cache: Miss Rate و Hit Rate
• 31. بهینه‌سازی Cache
• 32. خط لوله (Pipeline): مقدمات و مفاهیم
• 33. خط لوله MIPS: مراحل و مشکلات
• 34. خطر داده (Data Hazard) و خطر کنترل (Control Hazard)
• 35. راه‌حل‌های رفع خطر: Forwarding و Stalling
• 36. پیش‌بینی پرش (Branch Prediction)
• 37. اجرای خارج از ترتیب (Out-of-Order Execution)
• 38. اجرای موازی (Parallel Execution)
• 39. پردازنده‌های چند هسته‌ای (Multi-Core Processors)
• 40. معماری SMP و AMP
• 41. همگام‌سازی بین هسته‌ها
• 42. مقدمه‌ای بر سیستم عامل
• 43. بوت لودر (Bootloader): نقش و عملکرد
• 44. بارگذاری سیستم عامل
• 45. مدیریت فرآیندها
• 46. زمان‌بندی فرآیندها
• 47. ارتباط بین فرآیندها
• 48. نخ‌ها (Threads)
• 49. مدیریت حافظه در سیستم عامل
• 50. سیستم فایل (File System)
• 51. درایورهای دستگاه (Device Drivers)
• 52. برنامه‌نویسی ورودی/خروجی (I/O Programming)
• 53. شبکه‌سازی (Networking): مبانی و پروتکل‌ها
• 54. برنامه‌نویسی سوکت (Socket Programming)
• 55. امنیت سیستم عامل
• 56. حملات و دفاع‌ها
• 57. رمزنگاری (Cryptography): مقدمات
• 58. الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن و نامتقارن
• 59. مقدمه‌ای بر زبان اسمبلی
• 60. نحو زبان اسمبلی MIPS
• 61. اسمبلر (Assembler) و لینکر (Linker)
• 62. دیباگینگ (Debugging) برنامه‌های اسمبلی
• 63. بهینه‌سازی کد اسمبلی
• 64. مهندسی معکوس (Reverse Engineering): مقدمات
• 65. تجزیه و تحلیل باینری‌ها
• 66. ابزارهای مهندسی معکوس
• 67. آسیب‌پذیری‌های نرم‌افزاری (Software Vulnerabilities)
• 68. تکنیک‌های اکسپلویت (Exploit Techniques)
• 69. امنیت برنامه‌نویسی
• 70. مقدمه‌ای بر سیستم‌های بلادرنگ (Real-Time Systems)
• 71. زمان‌بندی بلادرنگ
• 72. سیستم عامل‌های بلادرنگ (RTOS)
• 73. معماری ARM: مقایسه با MIPS
• 74. دستورالعمل‌های ARM
• 75. معماری RISC-V: یک جایگزین مدرن
• 76. شبیه‌سازهای MIPS: استفاده و کاربرد
• 77. برنامه‌نویسی میکروکنترلرهای MIPS
• 78. پروژه‌های عملی: کنترل LED با MIPS
• 79. پروژه‌های عملی: راه‌اندازی نمایشگر LCD
• 80. پروژه‌های عملی: ارتباط سریال با MIPS
• 81. پروژه‌های عملی: پیاده‌سازی یک سیستم عامل کوچک
• 82. تحلیل عملکرد (Performance Analysis)
• 83. Profiling و Benchmarking
• 84. ابزارهای تحلیل عملکرد MIPS
• 85. بهینه‌سازی مصرف انرژی
• 86. طراحی سیستم‌های نهفته کم‌مصرف
• 87. امنیت سیستم‌های نهفته
• 88. حملات سخت‌افزاری
• 89. مقاومت در برابر دستکاری (Tamper Resistance)
• 90. آینده معماری کامپیوتر
• 91. پردازنده‌های کوانتومی (Quantum Processors)
• 92. یادگیری ماشین (Machine Learning) و معماری کامپیوتر
• 93. سخت‌افزار شتاب‌دهنده یادگیری ماشین
• 94. معماری‌های نوظهور
• 95. پروژه‌های پیشرفته: طراحی پردازنده MIPS ساده
• 96. پروژه‌های پیشرفته: پیاده‌سازی یک کامپایلر ساده
• 97. پروژه‌های پیشرفته: توسعه یک سیستم عامل نهفته
• 98. تست و اعتبارسنجی (Verification)
• 99. روش‌های تست سخت‌افزار
• 100. روش‌های تست نرم‌افزار