فلش‌کارت‌های آموزشی اصول پایه‌ی معماری کامپیوتر: از دستورالعمل‌ها تا پردازنده‌ها

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب اصول پایه‌ی معماری کامپیوتر: از دستورالعمل‌ها تا پردازنده‌ها

موضوع کلی: معماری کامپیوتر و طراحی سیستم

موضوع میانی: سازمان و طراحی سخت‌افزار و نرم‌افزار

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه ای بر معماری کامپیوتر
• 2. رابط سخت افزار و نرم افزار
• 3. سطوح انتزاع در کامپیوتر
• 4. زبان ماشین و مجموعه دستورالعمل ها
• 5. انواع مجموعه دستورالعمل ها (RISC, CISC)
• 6. معماری مجموعه دستورالعمل MIPS
• 7. قالب دستورالعمل ها در MIPS
• 8. انواع دستورالعمل ها (ریاضی، منطقی، بارگذاری/ذخیره)
• 9. رجیسترها و حافظه
• 10. دسترسی به حافظه
• 11. آدرس دهی در MIPS
• 12. دستورالعمل های پرش و شرطی
• 13. فراخوانی توابع و مدیریت پشته
• 14. ساختار برنامه و فراخوانی تابع
• 15. فراخوانی توابع در MIPS
• 16. مدیریت پارامترها
• 17. تخصیص حافظه محلی
• 18. ورودی/خروجی (I/O)
• 19. انواع دستگاه های ورودی/خروجی
• 20. ارتباط با دستگاه های I/O
• 21. مدیریت وقفه ها
• 22. کنترل کننده های وقفه
• 23. دسترسی مستقیم به حافظه (DMA)
• 24. ساختار پردازنده
• 25. واحد کنترل
• 26. واحد محاسبه و منطق (ALU)
• 27. مسیر داده (Datapath)
• 28. طراحی مسیر داده ساده
• 29. طراحی مسیر داده یک چرخه ای
• 30. مشکلات مسیر داده یک چرخه ای
• 31. طراحی مسیر داده چند چرخه ای
• 32. مراحل اجرای دستورالعمل
• 33. چرخه واکشی (Fetch)
• 34. چرخه رمزگشایی (Decode)
• 35. چرخه اجرا (Execute)
• 36. چرخه دسترسی به حافظه (Memory Access)
• 37. چرخه بازگشت نتیجه (Write-back)
• 38. بهبود عملکرد پردازنده
• 39. پایپ لاینینگ (Pipelining)
• 40. مزایای پایپ لاینینگ
• 41. مراحل پایپ لاین MIPS
• 42. خطاهای پایپ لاین (Hazards)
• 43. خطاهای ساختاری (Structural Hazards)
• 44. خطاهای داده ای (Data Hazards)
• 45. خطاهای کنترلی (Control Hazards)
• 46. راه حل های خطاهای داده ای
• 47. فورواردینگ (Forwarding)
• 48. پیش بینی شرطی (Branch Prediction)
• 49. تکنیک های پیش بینی شرطی
• 50. پایپ لاینینگ عمیق
• 51. پایپ لاینینگ سوپر اسکالر
• 52. اجرای خارج از نوبت (Out-of-Order Execution)
• 53. حافظه پنهان (Cache Memory)
• 54. مفاهیم حافظه پنهان
• 55. دسترسی به حافظه پنهان
• 56. نرخ برخورد (Hit Rate) و نرخ خطا (Miss Rate)
• 57. انواع نگاشت حافظه پنهان (مستقیم، مجموعه شرکت، کامل انجمنی)
• 58. خطاهای مجموعه (Set Associativity)
• 59. خطاهای کامل انجمنی (Fully Associative)
• 60. سیاست های جایگزینی (Replacement Policies)
• 61. سیاست LRU (Least Recently Used)
• 62. سیاست FIFO (First-In, First-Out)
• 63. سیاست تصادفی (Random)
• 64. سیاست های نوشتن (Write Policies)
• 65. سیاست نوشتن از طریق (Write-Through)
• 66. سیاست نوشتن برگشتی (Write-Back)
• 67. سطوح حافظه پنهان (L1, L2, L3)
• 68. همگام سازی حافظه پنهان (Cache Coherence)
• 69. مشکل همگام سازی
• 70. پروتکل های همگام سازی (Snooping, Directory-based)
• 71. مدیریت حافظه مجازی (Virtual Memory)
• 72. مفاهیم حافظه مجازی
• 73. جدول صفحه (Page Table)
• 74. مترجم آدرس مجازی به فیزیکی
• 75. مترجم آدرس (MMU)
• 76. خطاهای صفحه (Page Faults)
• 77. مدیریت خطاهای صفحه
• 78. جایگزینی صفحه
• 79. مکانیسم TLB (Translation Lookaside Buffer)
• 80. انواع حافظه ها
• 81. حافظه اصلی (RAM)
• 82. حافظه فقط خواندنی (ROM)
• 83. حافظه فلش
• 84. حافظه های ذخیره سازی (HDD, SSD)
• 85. اینترفیس های ذخیره سازی (SATA, NVMe)
• 86. معماری های موازی
• 87. انواع موازی سازی (SIMD, MIMD)
• 88. پردازشگرهای گرافیکی (GPU)
• 89. معماری پردازشگرهای گرافیکی
• 90. موازی سازی در GPU
• 91. سیستم های چند پردازنده ای
• 92. انواع سیستم های چند پردازنده ای
• 93. معماری NUMA
• 94. معماری UMA
• 95. ارتباطات بین پردازنده ها
• 96. مقیاس پذیری (Scalability)
• 97. معیارهای ارزیابی عملکرد
• 98. نرخ پردازش (Throughput)
• 99. زمان پاسخ (Response Time)
• 100. قانون آمدال (Amdahl's Law)