اپلیکیشن اندرویدی فلش‌کارت آموزشی بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌عامل با استفاده از معماری sched_ext و برنامه‌نویسی BPF

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌عامل با استفاده از معماری sched_ext و برنامه‌نویسی BPF

موضوع کلی: علوم رایانه و سیستم‌های عامل

موضوع میانی: مدیریت منابع و زمان‌بندی در هسته لینوکس

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی معماری هسته لینوکس و ساختار زمان‌بندی پردازش‌ها
• 2. بررسی محدودیت‌های زمان‌بندهای سنتی در هسته لینوکس
• 3. مفاهیم پایه و قابلیت‌های ابزار eBPF در فضای هسته
• 4. معرفی معماری sched_ext و نقش آن در انعطاف‌پذیری زمان‌بندی
• 5. نصب و راه‌اندازی محیط توسعه برای برنامه‌های sched_ext
• 6. ساختار داده‌های مشترک بین هسته و فضای کاربری در BPF
• 7. چرخه حیات یک پردازش در مدل زمان‌بندی قابل برنامه‌ریزی
• 8. نحوه ثبت و فعال‌سازی زمان‌بندهای سفارشی در لینوکس
• 9. مکانیسم‌های ارتباطی بین برنامه‌های BPF و زیرسیستم زمان‌بندی
• 10. مدیریت صف‌های آماده و اولویت‌بندی وظایف با استفاده از عملیات BPF
• 11. پیاده‌سازی الگوریتم‌های زمان‌بندی سفارشی با استفاده از sched_ext
• 12. بهینه‌سازی جابجایی وظایف بین هسته‌های پردازشی
• 13. مدیریت وقایع و فراخوانی‌های سیستمی در مدل زمان‌بندی جدید
• 14. تحلیل کارایی و مانیتورینگ زمان‌بندهای مبتنی بر BPF
• 15. روش‌های اشکال‌زدایی برنامه‌های BPF در محیط هسته
• 16. مدیریت حافظه و جلوگیری از نشت منابع در برنامه‌های زمان‌بند
• 17. بررسی امنیت و پایداری در تزریق کدهای BPF به هسته
• 18. استفاده از نقشه‌نگاشت‌های BPF برای ذخیره وضعیت زمان‌بندی
• 19. مدیریت تداخلات و همگام‌سازی در محیط‌های چندپردازشی
• 20. ارزیابی عملکرد و بنچ‌مارک‌گیری از زمان‌بندهای بهینه‌شده
• 21. مستندسازی و استقرار زمان‌بندهای سفارشی در سیستم‌های عملیاتی
• 22. تکنیک‌های پیشرفته برای کاهش تأخیر در پردازش‌های حساس
• 23. یکپارچه‌سازی سیاست‌های مدیریتی با زیرسیستم‌های مدیریت توان
• 24. مطالعه موردی: بهینه‌سازی بار کاری برای سرورهای محاسباتی
• 25. چالش‌های مقیاس‌پذیری در پیاده‌سازی زمان‌بندهای اختصاصی
• 26. اصول طراحی زمان‌بندهای آگاه از توپولوژی سخت‌افزار
• 27. مدیریت اولویت‌ها در سیستم‌های بلادرنگ با استفاده از sched_ext
• 28. راهکارهای جلوگیری از قحطی منابع در الگوریتم‌های سفارشی
• 29. بررسی آینده معماری‌های زمان‌بندی در هسته لینوکس
• 30. پروژه نهایی: طراحی و پیاده‌سازی یک زمان‌بند تخصصی برای بار کاری مشخص