کتاب اصول طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های چندپردازنده‌ای با زبان Ada

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره اصول طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های چندپردازنده‌ای با زبان Ada

موضوع کلی: مهندسی نرم‌افزار و سیستم‌های کامپیوتری

موضوع میانی: برنامه‌نویسی و معماری سیستم‌های موازی

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مبانی سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 2. مفاهیم معماری سیستم‌های موازی
• 3. مروری بر زبان Ada
• 4. قابلیت‌های Ada برای سیستم‌های موازی
• 5. انواع مدل‌های موازی‌سازی
• 6. موازی‌سازی مبتنی بر حافظه مشترک
• 7. موازی‌سازی مبتنی بر حافظه توزیع‌شده
• 8. تکنیک‌های همگام‌سازی در سیستم‌های موازی
• 9. استفاده از Task ها در Ada
• 10. ارتباط بین Task ها در Ada
• 11. کانال‌های ارتباطی در Ada (Rendezvous)
• 12. مدیریت اشتراک منابع
• 13. قفل‌ها (Locks) و سمافورها (Semaphores)
• 14. موانع (Barriers)
• 15. مدیریت خطا در سیستم‌های موازی
• 16. استثناها (Exceptions) در Ada
• 17. مدیریت زمان‌بندی (Scheduling) در Ada
• 18. الگوریتم‌های زمان‌بندی متداول
• 19. پیاده‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 20. تقسیم‌بندی وظایف (Task Decomposition)
• 21. توزیع داده‌ها (Data Distribution)
• 22. الگوهای طراحی موازی
• 23. الگوی Master-Worker
• 24. الگوی Pipeline
• 25. الگوی Filter
• 26. الگوی Synchronization
• 27. الگوی Data Parallelism
• 28. معماری‌های چندپردازنده‌ای
• 29. سیستم‌هایSMP (Symmetric Multiprocessing)
• 30. سیستم‌های NUMA (Non-Uniform Memory Access)
• 31. سیستم‌های MPP (Massively Parallel Processing)
• 32. شبکه‌های ارتباطی در سیستم‌های توزیع‌شده
• 33. پروتکل‌های ارتباطی
• 34. مدل‌های برنامه‌نویسی توزیع‌شده
• 35. تکنیک‌های موازی‌سازی در Ada برای سیستم‌های توزیع‌شده
• 36. استفاده از Package ها برای انتزاع
• 37. مدیریت حافظه در سیستم‌های توزیع‌شده
• 38. پروتکل‌های توافق (Consensus Protocols)
• 39. مباحث پیشرفته در Task های Ada
• 40. Task Attributes
• 41. Task Synchronization Mechanisms
• 42. Task Dispatching Policies
• 43. مدیریت Task ها در زمان اجرا
• 44. برنامه‌نویسی قابل اطمینان با Ada
• 45. ویژگی‌های ایمنی زبان Ada
• 46. استفاده از انواع داده‌ای محدود (Constrained Types)
• 47. بررسی صحت برنامه‌ها (Program Verification)
• 48. تست و اشکال‌زدایی سیستم‌های موازی
• 49. تکنیک‌های تست در محیط‌های موازی
• 50. ابزارهای اشکال‌زدایی برای Ada
• 51. تحلیل عملکرد سیستم‌های موازی
• 52. متریک‌های عملکرد
• 53. شناسایی تنگناهای عملکردی
• 54. بهینه‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 55. بهینه‌سازی ارتباطات بین پردازنده‌ها
• 56. بهینه‌سازی استفاده از حافظه
• 57. مقایسه با سایر زبان‌های موازی‌سازی
• 58. مقایسه Ada با C++ (Threads, MPI)
• 59. مقایسه Ada با Java (Concurrency)
• 60. کاربرد Ada در سیستم‌های واقعی
• 61. سیستم‌های بلادرنگ (Real-Time Systems)
• 62. سیستم‌های نهفته (Embedded Systems)
• 63. سیستم‌های هوافضا و دفاعی
• 64. سیستم‌های صنعتی
• 65. ملاحظات امنیتی در سیستم‌های موازی
• 66. رمزنگاری در ارتباطات
• 67. مدیریت دسترسی‌ها
• 68. توسعه پروژه‌های بزرگ با Ada
• 69. مدیریت پیکربندی (Configuration Management)
• 70. یکپارچه‌سازی سیستم‌ها
• 71. موضوعات خاص در Ada 2012
• 72. Concurrency Enhancements
• 73. Contract-Based Programming
• 74. موضوعات خاص در Ada 2022
• 75. Further Concurrency and Parallelism Features
• 76. System Programming Enhancements
• 77. مطالعه موردی: پیاده‌سازی یک پردازش تصویر موازی با Ada
• 78. مطالعه موردی: شبیه‌سازی یک شبکه توزیع‌شده با Ada
• 79. مطالعه موردی: سیستم کنترل بلادرنگ مبتنی بر Ada
• 80. برنامه‌نویسی شیءگرا در Ada برای سیستم‌های موازی
• 81. وراثت و چندریختی در Task ها
• 82. استفاده از Generic Packages برای ساختارهای داده موازی
• 83. پیاده‌سازی الگوریتم‌های مرتب‌سازی موازی با Ada
• 84. پیاده‌سازی الگوریتم‌های جستجوی موازی با Ada
• 85. روش‌های ارزیابی و انتخاب معماری‌های موازی
• 86. تحلیل هزینه-فایده معماری‌ها
• 87. ملاحظات سخت‌افزاری در طراحی سیستم‌های موازی
• 88. وابستگی به سخت‌افزار
• 89. سازگاری با معماری‌های موجود
• 90. برنامه‌نویسی موازی با رویکرد تابعی (Functional Programming) در Ada
• 91. استفاده از روش‌های غیرمتحرک (Immutable)
• 92. موازی‌سازی مبتنی بر داده (Data Parallelism) در Ada
• 93. توابع و رویه‌ها برای پردازش موازی داده‌ها
• 94. موضوعات پیشرفته در Task Attributes
• 95. Task Execution Time
• 96. Task Completion Time
• 97. موضوعات پیشرفته در Task Dispatching Policies
• 98. Priority-Based Scheduling
• 99. Round-Robin Scheduling
• 100. مدیریت Task ها در سیستم‌های توزیع‌شده پیچیده