فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر اجرای موازی: از تئوری تا بهینه‌سازی برنامه‌ها

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر اجرای موازی: از تئوری تا بهینه‌سازی برنامه‌ها

موضوع کلی: علوم کامپیوتر

موضوع میانی: سیستم‌های عامل و معماری کامپیوتر

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. بخش اول: مبانی سیستم‌های عامل و معماری کامپیوتر**
• 2. مقدمه‌ای بر علوم کامپیوتر و سیستم‌های عامل
• 3. نقش سیستم عامل در مدیریت منابع
• 4. مفاهیم پردازش و نخ (Thread)
• 5. مدیریت پردازش‌ها
• 6. زمان‌بندی پردازش‌ها
• 7. همگام‌سازی پردازش‌ها
• 8. بن‌بست (Deadlock) و روش‌های جلوگیری از آن
• 9. مدیریت حافظه اصلی
• 10. مدیریت حافظه مجازی
• 11. صفحه‌بندی (Paging) و قطعه‌بندی (Segmentation)
• 12. سیستم‌های فایل
• 13. ورودی/خروجی (I/O)
• 14. مقدمه‌ای بر معماری کامپیوتر
• 15. ساختار پردازنده (CPU)
• 16. حافظه پنهان (Cache Memory)
• 17. سازماندهی حافظه اصلی
• 18. واسط‌های سیستم (System Buses)
• 19. دستورالعمل‌های پردازنده
• 20. چرخه اجرای دستورالعمل
• 21. انواع معماری‌های کامپیوتر
• 22. معماری فون نویمان
• 23. معماری هاروارد
• 24. معماری موازی
• 25. بخش دوم: مبانی برنامه‌نویسی موازی**
• 26. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی موازی
• 27. چرا برنامه‌نویسی موازی؟
• 28. مزایا و چالش‌های برنامه‌نویسی موازی
• 29. مدل‌های برنامه‌نویسی موازی
• 30. مدل اشتراکی (Shared Memory Model)
• 31. مدل پیام‌رسان (Message Passing Model)
• 32. همگام‌سازی در مدل اشتراکی
• 33. قفل‌ها (Locks) و انحصار متقابل (Mutual Exclusion)
• 34. سمافورها (Semaphores)
• 35. مانیتورها (Monitors)
• 36. متغیرهای شرطی (Condition Variables)
• 37. همگام‌سازی در مدل پیام‌رسان
• 38. ارسال و دریافت پیام
• 39. انواع ارتباط بین پردازش‌ها
• 40. الگوهای ارتباطی رایج
• 41. تکنیک‌های ساخت برنامه‌های موازی
• 42. تقسیم کار (Task Decomposition)
• 43. تقسیم داده (Data Decomposition)
• 44. نوشتن اولین برنامه موازی
• 45. بخش سوم: مفاهیم پیشرفته در برنامه‌نویسی موازی**
• 46. مدیریت پردازش‌ها و نخ‌ها در محیط موازی
• 47. ایجاد و مدیریت نخ‌ها
• 48. همگام‌سازی نخ‌ها
• 49. بن‌بست در برنامه‌های موازی
• 50. جلوگیری از بن‌بست در محیط موازی
• 51. تکنیک‌های مدیریت حافظه در برنامه‌های موازی
• 52. اشتراک‌گذاری حافظه بین نخ‌ها
• 53. مسائل دسترسی همزمان به حافظه
• 54. راهکارهای جلوگیری از تداخل دسترسی به حافظه
• 55. مدیریت خطا در برنامه‌های موازی
• 56. شناسایی و رفع خطا
• 57. تحمل خطا (Fault Tolerance)
• 58. الگوهای طراحی موازی
• 59. الگوی Master-Worker
• 60. الگوی Pipeline
• 61. الگوی MapReduce
• 62. الگوی Divide and Conquer
• 63. الگوی Parallel Iteration
• 64. مدیریت صف در برنامه‌نویسی موازی
• 65. صف‌های اولویت‌دار
• 66. صف‌های با صف‌بندی خاص
• 67. طراحی الگوریتم‌های موازی کارآمد
• 68. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی
• 69. متریک‌های ارزیابی عملکرد برنامه‌های موازی
• 70. سرعت افزایی (Speedup)
• 71. کارایی (Efficiency)
• 72. هزینه (Cost)
• 73. توازن بار (Load Balancing)
• 74. بخش چهارم: ابزارها و تکنیک‌های تحلیل و بهینه‌سازی برنامه‌های موازی**
• 75. مقدمه‌ای بر ابزارهای تحلیل عملکرد
• 76. پروفایلینگ (Profiling) برنامه‌های موازی
• 77. ابزارهای پروفایلینگ رایج
• 78. تحلیل گلوگاه‌ها (Bottlenecks)
• 79. شناسایی وابستگی‌های داده‌ای
• 80. شناسایی قفل‌های رقابتی (Contention)
• 81. شناسایی خطاهای همگام‌سازی
• 82. ابزارهای اشکال‌زدایی (Debugging) برنامه‌های موازی
• 83. اشکال‌زدایی توزیع شده
• 84. مدیریت خطا در ابزارهای اشکال‌زدایی
• 85. تکنیک‌های بهینه‌سازی برنامه‌های موازی
• 86. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه
• 87. کاهش دسترسی‌های غیرضروری به حافظه
• 88. بهینه‌سازی الگوریتم‌های همگام‌سازی
• 89. استفاده از قفل‌های سبک‌تر
• 90. الگوریتم‌های بدون قفل (Lock-Free Algorithms)
• 91. بهینه‌سازی ارتباطات پیام‌رسان
• 92. کاهش تعداد پیام‌ها
• 93. بهینه‌سازی اندازه پیام‌ها
• 94. استفاده از تکنیک‌های ارسال دسته‌ای (Batching)
• 95. تکنیک‌های موازی‌سازی در سطح داده
• 96. موازی‌سازی حلقه‌ها
• 97. موازی‌سازی توابع
• 98. تکنیک‌های موازی‌سازی در سطح وظیفه
• 99. تشخیص وظایف مستقل
• 100. زمان‌بندی وظایف