دوره طراحی کامپایلرهای بهینه‌ساز و چندهدفه برای سیستم‌های نهفته همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب طراحی کامپایلرهای بهینه‌ساز و چندهدفه برای سیستم‌های نهفته

موضوع کلی: معماری کامپیوتر و سیستم‌های نهفته

موضوع میانی: طراحی کامپایلر و بهینه‌سازی برای معماری‌های خاص

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مبانی معماری کامپیوتر
• 2. انواع معماری‌های پردازنده
• 3. معماری‌های نهفته: ویژگی‌ها و محدودیت‌ها
• 4. چرخه اجرای دستورالعمل
• 5. مقدمه‌ای بر کامپایلرها
• 6. مراحل کامپایل: تحلیل لغوی، نحوی، معنایی
• 7. نمایندگی میانی کد (Intermediate Representation - IR)
• 8. انواع IR: درخت نحو انتزاعی (AST)، کد سه آدرسی
• 9. تحلیل داده جریان (Dataflow Analysis)
• 10. تحلیل زنده بودن متغیرها (Live Variable Analysis)
• 11. تحلیل دسترسی به تعریف (Reaching Definitions Analysis)
• 12. بهینه‌سازی‌های کد: مقدمه و طبقه‌بندی
• 13. بهینه‌سازی‌های مستقل از معماری
• 14. حذف زیرعبارات تکراری (Common Subexpression Elimination - CSE)
• 15. تکثیر ثابت (Constant Propagation)
• 16. تا کردن ثابت (Constant Folding)
• 17. تبدیل قدرت (Strength Reduction)
• 18. حذف کد مرده (Dead Code Elimination)
• 19. جابجایی کد (Code Motion)
• 20. بهینه‌سازی حلقه (Loop Optimization)
• 21. ناوردایی حلقه (Loop Invariant Code Motion)
• 22. باز کردن حلقه (Loop Unrolling)
• 23. تلفیق حلقه (Loop Fusion)
• 24. تبدیل حلقه (Loop Interchange)
• 25. بهینه‌سازی توابع: inline کردن توابع
• 26. تحلیل وابستگی داده (Data Dependency Analysis)
• 27. انواع وابستگی: RAW, WAR, WAW
• 28. بهینه‌سازی‌های وابسته به معماری
• 29. انتخاب دستورالعمل (Instruction Selection)
• 30. مدل ماشین (Machine Model)
• 31. الگوهای تطبیق دستورالعمل (Instruction Pattern Matching)
• 32. روش‌های انتخاب دستورالعمل: درخت پوششی (Tree Covering)
• 33. برنامه‌ریزی دستورالعمل (Instruction Scheduling)
• 34. به حداقل رساندن تاخیر (Latency)
• 35. به حداقل رساندن انسداد (Stalling)
• 36. تخصیص ثبات (Register Allocation)
• 37. گراف تداخل (Interference Graph)
• 38. الگوریتم‌های تخصیص ثبات: گراف رنگی (Graph Coloring)
• 39. نشت ثبات (Register Spilling)
• 40. ملاحظات مدیریت حافظه در سیستم‌های نهفته
• 41. مقدمه‌ای بر تکنیک‌های مدیریت توان
• 42. تخصیص توان و ولتاژ پویا (Dynamic Voltage and Frequency Scaling - DVFS)
• 43. مدیریت حافظه پنهان (Cache Management)
• 44. بهینه‌سازی حافظه پنهان: مسدودسازی (Blocking)
• 45. بهینه‌سازی حافظه پنهان: تغییر ترتیب دسترسی (Data Layout Optimization)
• 46. کاهش اندازه کد (Code Size Reduction)
• 47. تکنیک‌های فشرده‌سازی کد (Code Compression Techniques)
• 48. تکنیک‌های همترازی داده (Data Alignment)
• 49. مقدمه‌ای بر کامپایلرهای چندهدفه (Retargetable Compilers)
• 50. معماری یک کامپایلر چندهدفه
• 51. مراحل طراحی یک کامپایلر چندهدفه
• 52. زبان‌های توصیف معماری (Architecture Description Languages - ADLs)
• 53. nML: مقدمه و نحو
• 54. Expression: مقدمه و نحو
• 55. ویژگی‌های ADL برای کامپایلر چندهدفه
• 56. توصیف دستورالعمل با استفاده از ADL
• 57. توصیف حافظه با استفاده از ADL
• 58. توصیف وقفه با استفاده از ADL
• 59. توصیف ورودی/خروجی با استفاده از ADL
• 60. تولید کامپایلر از توصیف معماری
• 61. تولید انتخاب‌گر دستورالعمل از توصیف معماری
• 62. تولید تخصیص‌دهنده ثبات از توصیف معماری
• 63. تولید برنامه‌ریز دستورالعمل از توصیف معماری
• 64. تست و ارزیابی کامپایلر چندهدفه
• 65. معیارهای عملکرد کامپایلر: سرعت، اندازه کد، مصرف توان
• 66. مجموعه‌های آزمون (Test Suites)
• 67. روش‌های اعتبارسنجی (Validation Methods)
• 68. کامپایل در زمان اجرا (Just-In-Time Compilation - JIT)
• 69. تکنیک‌های JIT برای سیستم‌های نهفته
• 70. کامپایلر AOT (Ahead-Of-Time)
• 71. کامپایلرهای مبتنی بر LLC (Low Level Compiler)
• 72. مروری بر LLVM
• 73. معماری LLVM IR
• 74. بهینه‌سازی‌ها در LLVM
• 75. تولید کد در LLVM
• 76. استفاده از LLVM برای سیستم‌های نهفته
• 77. مروری بر GCC
• 78. معماری GCC
• 79. بهینه‌سازی‌ها در GCC
• 80. تولید کد در GCC
• 81. استفاده از GCC برای سیستم‌های نهفته
• 82. تحلیل استاتیک کد
• 83. ابزارهای تحلیل استاتیک کد
• 84. کاربردهای تحلیل استاتیک کد در سیستم‌های نهفته
• 85. ملاحظات امنیتی در کامپایلرها
• 86. روش‌های کاهش آسیب‌پذیری‌ها
• 87. مقابله با حملات سرریز بافر (Buffer Overflow Attacks)
• 88. بررسی مرزهای آرایه (Array Bounds Checking)
• 89. آینده کامپایلرها برای سیستم‌های نهفته
• 90. معماری‌های نوظهور و چالش‌های کامپایل
• 91. یادگیری ماشین در کامپایلرها
• 92. تکنیک‌های خودبهینه‌سازی (Self-optimizing Techniques)
• 93. کامپایلرها برای سیستم عامل‌های زمان‌بندی بحرانی (Real-time Operating Systems - RTOS)
• 94. تکنیک‌های پیشرفته بهینه‌سازی توان
• 95. بهینه‌سازی برای معماری‌های چند هسته‌ای نهفته
• 96. ملاحظات پارالل‌سازی کد
• 97. بهینه‌سازی برای پردازنده‌های سیگنال دیجیتال (Digital Signal Processors - DSPs)
• 98. کتابخانه‌های کد بهینه شده (Optimized Code Libraries)
• 99. ابزارهای پروفایلینگ و بهینه‌سازی
• 100. آزمایش‌های موردی و بررسی کامپایلرهای موجود برای معماری‌های خاص