کتاب صوتی طراحی و پیاده‌سازی سیستم سیگنال هندلینگ و مدیریت وقفه

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره طراحی و پیاده‌سازی سیستم سیگنال هندلینگ و مدیریت وقفه

موضوع کلی: مدیریت سیگنال و وقفه

موضوع میانی: پردازش سیگنال و مدیریت وقفه در سیستم‌عامل

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه بر سیگنال‌ها و وقفه‌ها در سیستم‌عامل
• 2. تاریخچه و تکامل مفهوم سیگنال در برنامه‌نویسی
• 3. تفاوت سیگنال و وقفه: مرور مفهومی و عملیی
• 4. طبقه‌بندی سیگنال‌ها: سیگنال‌های استاندارد و غیراستاندارد
• 5. سیگنال‌های پیش‌فرض سیستم‌عامل یونیکس و لینوکس
• 6. سیگنال‌های واقعی (Real-Time Signals) و ویژگی‌های آن‌ها
• 7. ساختار داخلی سیگنال در هسته سیستم‌عامل
• 8. مکانیزم تولید سیگنال: از فرایند کاربر تا هسته
• 9. مسیر تحویل سیگنال به فرایند هدف
• 10. نقش سیگنال‌ها در ارتباط بین فرایندها
• 11. ثبت و پیاده‌سازی تابع سیگنال‌هندلر (Signal Handler)
• 12. APIهای مدیریت سیگنال: signal، sigaction و سایر توابع کلیدی
• 13. تنظیم ماسک سیگنال (Signal Mask) و مسدودسازی انتخابی
• 14. آرایه سیگنال و تأخیر تحویل (Pending Signals)
• 15. بازیابی و حذف سیگنال پس از پردازش
• 16. توابع ایمن سیگنال (Async-Signal-Safe Functions)
• 17. ریسک شرایط رقابتی در هندلینگ سیگنال
• 18. بازنویسی کد برای ایمنی سیگنال: اصول و الگوهای طراحی
• 19. مدیریت منابع هنگام دریافت سیگنال
• 20. بازگرداندن سیگنال و بازنشانی حالت سیستم
• 21. مبانی وقفه (Interrupt): مفهوم و ضرورت در سیستم‌های کامپیوتری
• 22. تفاوت وقفه سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
• 23. ساختار لایه‌ای مدیریت وقفه در پردازنده
• 24. وکتور وقفه و جداول مربوطه
• 25. شناساییگر وقفه (Interrupt ID) و نقش آن
• 26. مدارهای مدیریت وقفه (Interrupt Controller): PIC و IOAPIC
• 27. فرایند شناسایی و اولویت‌بندی وقفه‌ها
• 28. ذخیره و بازگرداندن وضعیت پردازنده هنگام وقفه (Context Save/Restore)
• 29. سوئیچ سیاق (Context Switch) در حین پردازش وقفه
• 30. حلقهٔ اصلی مدیریت وقفه در هسته سیستم‌عامل
• 31. طراحی سرویس روتین وقفه (ISR)
• 32. اصول نوشتن ISRهای کارآمد و امن
• 33. محدودیت‌های ISR و زمان اجرای مجاز
• 34. تقسیم‌بندی پردازش وقفه: بالا و پایین (Top Half / Bottom Half)
• 35. SoftIRQ و Tasklet: پیاده‌سازی پردازش پس از وقفه در لینوکس
• 36. Workqueue و کارهای به‌تأخیر‌شده در مدیریت وقفه
• 37. مدیریت چندگانهٔ منابع وقفه و اشتراک‌گذاری خطوط
• 38. الگوریتم‌های اولویت‌بندی وقفه و سیاست‌های برنامه‌ریزی
• 39. مدیریت وقفه در معماری‌های چندپردازنده‌ای (SMP)
• 40. بهره‌برداری از APIC و Local APIC برای مدیریت وقفه پیشرفته
• 41. سیگنال‌های خطا و تشخیص خطاهای بحرانی در برنامه
• 42. سیگنال SIGSEGV و استراتژی‌های مدیریت خطای صفحه
• 43. سیگنال SIGFPE و مدیریت خطاهای ریاضی
• 44. سیگنال SIGTERM و SIGKILL: پایان‌دهی کنترل‌شده و اجباری
• 45. سیگنال SIGPIPE و مدیریت شکستگی لوله در ارتباطات
• 46. سیگنال SIGUSR1 و SIGUSR2: سفارشی‌سازی رفتار فرایندها
• 47. مکانیزم سیگنال گروهی (Process Group Signal)
• 48. سیگنال‌های مورد اعتماد و عدم اعتماد (Reliability of Signals)
• 49. انتقال اطلاعات از طریق سیگنال (Signal Value Passing)
• 50. سیگنال‌های موقتی و دائمی: تفاوت و نحوهٔ مدیریت
• 51. سیگنال‌های لحظه‌ای (Real-Time Signals): POSIX.1b
• 52. صف‌بندی و اولویت‌بندی سیگنال‌های لحظه‌ای
• 53. ساختار siginfo_t و دریافت اطلاعات جزئی سیگنال
• 54. الگوریتم‌های قفل‌گذاری سیگنال در سیستم‌های لحظه‌ای
• 55. تایمرهای لحظه‌ای و ارتباط آن‌ها با سیگنال
• 56. سیگنال‌های ساعت (Timer Signals) و کاربردهای عملی
• 57. مدیریت سیگنال در برنامه‌های چندخطی و موازی
• 58. همگام‌سازی سیگنال در محیط‌های توزیع‌شده
• 59. سیگنال و سیستم‌فریم‌ورک‌های رویدادمحور
• 60. طراحی پلیس‌های واکنش به سیگنال در سطح برنامه
• 61. دیباگ کردن مشکلات سیگنال و وقفه با ابزارهای سیستمی
• 62. تست واحد و تست بار سیستم سیگنال‌هندلینگ
• 63. بهینه‌سازی عملکرد سیستم سیگنال و وقفه
• 64. سناریوهای واقعی مدیریت سیگنال در سرورهای تولیدی
• 65. پروتکل‌های سیگنال در شبکه و ارتباطات بین ماشینی
• 66. سیگنال‌ها و مدیریت حافظه در برنامه‌های بزرگ
• 67. تلفیق سیگنال و وقفه در طراحی درایورهای دستگاهی
• 68. استانداردهای POSIX در سیگنال هندلینگ و الزامات آن
• 69. مقایسه پیاده‌سازی سیگنال هندلینگ در لینوکس، ویندوز و میکروسافت
• 70. اعتبارسنجی و استقرار سیستم مدیریت سیگنال و وقفه