فلش‌کارت‌های آموزشی برنامه‌نویسی موازی با استفاده از POSIX Threads (Pthreads)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره برنامه‌نویسی موازی با استفاده از POSIX Threads (Pthreads)

موضوع کلی: علوم کامپیوتر و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی پیشرفته و سیستم‌ها

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر محاسبات موازی و سیستم‌ها
• 2. مبانی پردازش همزمان و موازی
• 3. معرفی به POSIX Threads (Pthreads)
• 4. ساختار و چرخه حیات تردها
• 5. ایجاد و مدیریت تردها
• 6. تردهای قابل پیوست و جداشدنی
• 7. همگام‌سازی تردها: مقدمه
• 8. قفل‌های متقابل (Mutexes)
• 9. استفاده از Mutexes برای حفاظت از منابع
• 10. قفل‌های قفل‌گشا (Spinlocks)
• 11. شرایط انتظار (Condition Variables)
• 12. استفاده از شرایط انتظار برای ارتباط بین تردها
• 13. سیمفورها (Semaphores)
• 14. مدیریت منابع با استفاده از سیمفورها
• 15. بازدهی و مشکلات همزمانی
• 16. شرایط رقابت (Race Conditions)
• 17. بن‌بست (Deadlocks)
• 18. قفل‌گذاری و جلوگیری از بن‌بست
• 19. کاهش احتمال بن‌بست
• 20. مدیریت خطا در تردها
• 21. مدیریت سیگنال در تردها
• 22. ایجاد و مدیریت تردهای جداگانه
• 23. تردهای ویژه (Thread-Specific Data)
• 24. زمان‌بندی تردها
• 25. اولویت تردها
• 26. مدیریت اولویت تردها
• 27. موازنه بار (Load Balancing)
• 28. الگوهای طراحی موازی
• 29. الگوی Producer-Consumer
• 30. پیاده‌سازی الگوی Producer-Consumer با Pthreads
• 31. الگوی Reader-Writer
• 32. پیاده‌سازی الگوی Reader-Writer با Pthreads
• 33. الگوی Barrier
• 34. پیاده‌سازی الگوی Barrier با Pthreads
• 35. تکنیک‌های ارتباط بین تردها
• 36. کانال‌های ارتباطی (Message Queues)
• 37. استفاده از کانال‌های ارتباطی در برنامه‌نویسی موازی
• 38. حافظه مشترک (Shared Memory)
• 39. مدیریت حافظه مشترک بین تردها
• 40. فناوری‌های ارتباط بین پردازشی (IPC)
• 41. مقایسه Pthreads با سایر مکانیزم‌های IPC
• 42. برنامه‌نویسی موازی در سیستم‌عامل‌های مبتنی بر POSIX
• 43. معماری سیستم‌عامل و پشتیبانی از تردها
• 44. بهینه‌سازی عملکرد تردها
• 45. اندازه‌گیری عملکرد تردها
• 46. ابزارهای پروفایلینگ برای برنامه‌های موازی
• 47. اشکال‌زدایی برنامه‌های موازی
• 48. تکنیک‌های اشکال‌زدایی برای تردها
• 49. مدیریت حافظه در برنامه‌های موازی
• 50. بازدهی حافظه و دسترسی
• 51. کش پردازنده و تأثیر آن بر برنامه‌های موازی
• 52. هم‌ترازی حافظه (Memory Alignment)
• 53. مشکلات هم‌ترازی حافظه
• 54. برنامه‌نویسی GPU (مقدماتی)
• 55. مقدمه‌ای بر OpenMP
• 56. استفاده از OpenMP برای موازی‌سازی ساده
• 57. مقایسه Pthreads و OpenMP
• 58. معرفی به MPI (Message Passing Interface)
• 59. برنامه‌نویسی موازی توزیع‌شده
• 60. اصول موازی‌سازی در شبکه‌های محاسباتی
• 61. مبانی محاسبات علمی با رویکرد موازی
• 62. کاربرد برنامه‌نویسی موازی در پردازش داده‌های بزرگ
• 63. امنیت در برنامه‌های موازی
• 64. مدیریت خطا در مقیاس بزرگ
• 65. اصول طراحی سیستم‌های مقیاس‌پذیر
• 66. معماری‌های نرم‌افزاری برای سیستم‌های موازی
• 67. فریم‌ورک‌های مدرن برای برنامه‌نویسی موازی
• 68. برنامه‌نویسی ناهمگام (Asynchronous Programming)
• 69. مفاهیم برنامه‌نویسی واکنشی (Reactive Programming)
• 70. پایان‌نامه‌های مرتبط با محاسبات موازی
• 71. مطالعات موردی در برنامه‌نویسی موازی
• 72. بهینه‌سازی کد برای معماری‌های چند هسته‌ای
• 73. پردازش موازی در پایگاه‌های داده
• 74. موازی‌سازی در پردازش تصویر
• 75. کاربرد در یادگیری ماشین و هوش مصنوعی
• 76. اصول محاسبات ابری و موازی‌سازی
• 77. مدیریت منابع در محیط‌های ابری
• 78. ارتباطات بین تردها در محیط‌های توزیع‌شده
• 79. موازی‌سازی در تحلیل شبکه‌های اجتماعی
• 80. مبانی رایانش کوانتومی (مقدماتی)
• 81. اخلاق در توسعه نرم‌افزارهای موازی
• 82. آینده برنامه‌نویسی موازی
• 83. جمع‌بندی و مروری بر مفاهیم کلیدی
• 84. پروژه‌های عملی برنامه‌نویسی موازی