کتاب صوتی اصول و تکنیک‌های برنامه‌نویسی موازی با کارایی بالا در محیط‌های چندپردازنده

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره اصول و تکنیک‌های برنامه‌نویسی موازی با کارایی بالا در محیط‌های چندپردازنده

موضوع کلی: علوم رایانه و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی هم‌روند و سیستم‌های توزیع‌شده

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی معماری پردازنده‌های چند هسته‌ای و سلسله‌مراتب حافظه
• 2. مدل‌های حافظه و اهمیت ثبات ترتیبی در برنامه‌نویسی موازی
• 3. مفهوم همروندی در برابر موازی‌سازی و چالش‌های اشتراک داده
• 4. شناسایی شرایط مسابقه و گلوگاه‌های کارایی در پردازش موازی
• 5. آشنایی با عملیات اتمیک و دستورالعمل‌های سخت‌افزاری پردازنده
• 6. بررسی مکانیسم‌های قفل‌گذاری سنتی و معایب آن در مقیاس بالا
• 7. مفهوم برنامه‌نویسی بدون قفل و مزایای آن در کاهش تاخیر
• 8. کارکرد دستورالعمل مقایسه و تعویض در پیاده‌سازی ساختارهای داده
• 9. سدهای حافظه و نقش آن‌ها در ترتیب‌بندی عملیات پردازنده
• 10. مدیریت حافظه در سیستم‌های بدون قفل و چالش‌های بازپس‌گیری منابع
• 11. پیاده‌سازی پشته‌های بدون قفل با استفاده از عملیات اتمیک
• 12. پیاده‌سازی صف‌های بدون قفل و مدیریت اشاره‌گرهای سر و ته
• 13. روش‌های پیشگیری از مشکل تخصیص مجدد حافظه در محیط‌های چندرشته‌ای
• 14. الگوریتم‌های مبتنی بر شمارش ارجاع برای مدیریت حافظه امن
• 15. استفاده از لیست‌های پیوندی بدون قفل و تکنیک‌های پیمایش ایمن
• 16. ارزیابی عملکرد و تحلیل کارایی الگوریتم‌های بدون قفل
• 17. شناسایی و رفع تداخلات سخت‌افزاری در سیستم‌های چند پردازنده
• 18. بهینه‌سازی الگوریتم‌ها برای کاهش نرخ شکست عملیات اتمیک
• 19. بررسی مدل‌های سازگاری حافظه در معماری‌های x86 و ARM
• 20. تکنیک‌های بهینه‌سازی دسترسی به حافظه کش و کاهش خطاهای کش
• 21. پیاده‌سازی ساختارهای داده با قابلیت مقیاس‌پذیری بالا
• 22. استفاده از جداول هش بدون قفل در سیستم‌های با نرخ تراکنش بالا
• 23. مدیریت صف‌های پیام در سیستم‌های توزیع‌شده با کارایی بالا
• 24. الگوریتم‌های توافق جمعی در سیستم‌های موازی و توزیع‌شده
• 25. بررسی محدودیت‌های تئوری و عملی در برنامه‌نویسی بدون قفل
• 26. ابزارهای تحلیل و دیباگ کدهای موازی در محیط‌های لینوکس
• 27. اصول تست و اعتبارسنجی کدهای هم‌روند و بدون قفل
• 28. استراتژی‌های پیاده‌سازی سیستم‌های تحمل‌پذیر خطا در پردازش موازی
• 29. بهینه‌سازی مصرف انرژی در برنامه‌نویسی موازی با کارایی بالا
• 30. مطالعه موردی طراحی موتورهای پردازش موازی در نرم‌افزارهای سیستمی