SİSTEM PROGRAMLAMA ve İLERİ C UYGULAMALARI(I)

Giriş ve Temel Kavramlar
• Sistem Programlama Nedir?
• İşletim Sistemlerinin Tarihsel Gelişimi
• Orijinal Kod Temeline Sahip Olan ve Olmayan İşletim Sistemleri
• Dağıtım (Distribution) Kavramı ve İşletim Sistemlerinin Dağıtımları
• Programlamadaki Katmanlı Yapılar
• API Kavramı
• Kütüphane ve Framework Kavramları
• CPU, Mikroişlemci, Mikrodenetleyici SOC (System on Chip) ve SBC (Single-Board Computer) Kavramları
• C'de Tanımsız Davranış, Derleyiciye Bağlı Davranış ve Belirsiz Davranış Kavramları
• C Derleyicilerinin Hata Mesajları ve Standartlara Uyum
• Kursta Kullanılacak Olan Nispeten Az Bilinen Bazı Standart C Fonksiyonları
• Geçici Dosya Kavramı ve Geçici Dosyaların Oluşturulması
• Windows, UNIX/Linux ve Mac OS X Sistemlerinde C Programlarının Derlenerek Çalıştırılması
• GNU Tarzı Komut Satırı Argümanları
• Komut Satırı Argümanlarının Ayrıştırılması
• İşletim Sistemlerinin Sistem Fonksiyonları, POSIX Fonksiyonları ve Windows API Fonksiyonları
• Proses Kavramı
• Değişkenlerin Harflandirilmesi
• Macar Notasyonu ve Windows API Fonksiyonlarında Kullanılan typedef Tür İsimleri
• Fonksiyonlarda Hata Kontrolleri
• Windows API Fonksiyonlarının Başarısızlık Nedenlerinin Elde Edilmesi ve Rapor Edilmesi
• UNIX/Linux Sistemlerindeki POSIX Fonksiyonlarının Başarısızlık Nedenlerinin Elde Edilmesi ve Rapor Edilmesi
• C Programlarında Dosya Organizasyonu
• Handle Kavramı ve Handle Sistemleri
• Windows ve UNIX/Linux Sistemlerinde Fonksiyon Çağırma Biçimleri (Calling Conventions)
• C'de Fonksiyon Göstericilerinin Kullanımı
• Türden Bağımsız İşlem Yapabilen Fonksiyonların Tasarımı
• Göstericiyi Gösteren Göstericiler
• Dizi Göstericileri
• Göstericilere İlişkin Karmaşık Bildirimler
• Referans Yerelliği (Locality of Reference) Kavramı ve Programlamadaki Önemi
İşletim Sistemlerinin Dosya Sistemleri
• İşletim Sistemlerinin Dosya İşlemlerini Yapan Sistem Fonksiyonları
• Windows Sistemlerinde Temel Dosya İşlemlerini Yapan API Fonksiyonları
• UNIX/Linux Sistemlerinde Temel Dosya İşlemlerini Yapan POSIX Fonksiyonları
• Windows Sistemlerinde Dosya Özellikleri
• UNIX/Linux Sistemlerinde Dosya Özellikleri
• Windows Sistemlerinde Dosya Nesneleri ve Proseslerin Handle Tabloları
• UNIX/Linux Sistemlerinde Dosya Nesneleri ve Dosya Betimleyicilerin Anlamı
• Windows Sistemlerinde Dosya Sistemi İle İlgili Yardımcı API Fonksiyonları
• UNIX/Linux Sistemlerinde Dosya Sistemi İle İlgili Yardımcı POSIX Fonksiyonları
• Windows Sistemlerinde Dizin İçerisindeki Dosyaların Elde Edilmesi
• UNIX/Linux Sistemlerinde Dizin İçerisindeki Dosyaların Elde Edilmesi
• Dizin Değişiklerinin Otomatik Olarak İzlenmesi
Özyinelemeli İşlemler
• Özyineleme Kavramı
• Özyinelemeli Fonksiyonlar
• Özyinelemeli Fonksiyonlara İlişkin Örnekler
• Dizin Ağacının Özyinelemeli Biçimde Dolaşılması
Proseslerin Bellek Alanları
• Prosesin İşletim Sistemi Tarafından Yüklenmesi
• Stack Kavramı
• Proseslerin (Thread'lerin) Stack'leri
• Data ve BSS Bölümleri
• Kod (Text) Bölümleri
• Heap Kavramı ve Proseslerin Heap Organizasyonları
• Windows Sistemlerinde Heap Organizasyonı
• UNIX/Linux Sistemlerinde Heap Organizasyonu
Bellek Sistemleri
• Birincil ve İkincil Bellekler
• RAM ve ROM Kavramları
• RAM ve ROM çeşitleri
• Hard Disklerin Genel Yapısı
• SSD Disklerin Genel Yapısı
• İkincil Belleklerden Veri Transferi
• Önbellek (Cache) Sistemleri
• Önbellek Terminolojisi
• Çok Karşılaşılan Önbellek Sistemleri
• Önbellek Sistemlerinin Tasarımı
• C'nin Standart Dosya Fonksiyonlarınının Kullandığı Tampon (Önbellek) Mekanizması
• stdin, stdout ve stderr Dosyalarının Tamponlama Mekanizmaları
İşlemcilerin Koruma ve Sayfalama Mekanizmaları ve Sanal Bellek Kullanımı
• İşlemcilerin Koruma Mekanizmasının Anlamı
• İşlemcilerin Bellek ve Komut Koruması
• Proseslerin Çekirdek Moduna Geçmesi ve Geri Dönmesi
• Çekirdek Modülleri ve Ayggıt Sürücülerin Anlamı
• İşlemcilerin Sayfalama Mekanizmasının Anlamı
• Sanal Bellek Kullanımı
• Proseslerarası Geçiş
Giriş Çıkış Yönlendirmeleri ve Boru İşlemleri
• Giriş/Çıkış Yönlendirmeleri (IO Redirection)
• Komut Satırında Boru İşlemleri
Prosesler ve İşletim Sisteminin Proses Yönetimleri
• Zaman Paylaşımlı Çalışma Modeli -İşletim Sistemlerinin Çizelgeleyici Alt Sistemleri
• Bloke Kavramı, Processlerin ve Thread'lerin Bloke Olması
• Çalışma Kuyrukları (Run Queues) ve Bekleme Kuyrukları (Wait Queues)
• Proseslerin Çevre Değişkenleri
• IO Yoğun ve CPU Yoğun Prosesler
• Windows'ta Proseslerin Yaratılması ve Sonlanması
• UNIX/Linux Sistemlerinde Proseslerin Yaratılması ve Sonlanması (fork ve exec işlemleri)
• Proseslerarasında Altlık-Üstlük (Parent-Child) İlişkileri
• Proseslerin Çıkış (Exit) Kodlarının Elde Edilmesi
• UNIX/Linux Sistemlerinde Hortlak (Zombie) Prosesler
• Windows ve UNIX/Linux Sistemlerinde Proses Listesinin Elde Edilmesi
• Proseslerin Kullandığı Kaynaklar
Proseslerarası Haberleşme (Interprocess Communication)
• Proseslerarası Haberleşmenin Anlamı
• Aynı Makinenin Prosesleri Arasındaki Haberleşmelerde ve Farklı Makinelerin Prosesleri Arasındaki Haberleşmelerde Kullanılan Yöntemler
• Windows'ta Borular Yoluyla Proseslerarası Haberleşme
• UNIX/Linux Sistemlerinde Borular Yoluyla Proseslerarası Haberleşmeler
• İsimsiz ve İsimli Borular
• Windows Sistemlerinde Paylaşılan Bellek Alanları
• UNIX/Linux Sistemlerinde Paylaşılan Bellek Alanları
• Windows Sistemlerinde Bellek Tabanlı Dosyalar
• UNIX/Linux Sistemlerinde Bellek Tabanlk Dosyalar
• UNIX/Linux Sistemlerinde Mesaj Kuyrukları
Thread'lerle İşlemler
• Thread Kavramı
• Thread'lerin Stack'leri
• Thread'lerin Birbirleriyle Haberleşme Biçimleri
• Windows Sistemlerinde Thread'lerin Yaratılması ve Sonlanması
• UNIX/Linux Sistemlerinde Thread'lerin Yaratılması ve Sonlanması
• Thread Senkronizasyonu
• Kritik Kod Blokları
• Windows Sistemlerinde CriticalSection Nesneleri İle Kritik Kodların Oluşturulması
• Windows Sistemlerinde Mutex Nesnelerinin Kullanımı
• UNIX/Linux Sistemlerinde Mutex Nesnelerinin Kullanımı
• Windows Sistemlerinde Semaphore Nesneleri
• UNIX/Linux Sistemlerinde Semaphore Nesneleri
• Üretici-Tüketici Probleminin Windows ve UNIX/Linux Sistemlerinde Çözümü
• Windows'ta Event Senkronizasyon Nesneleri
• UNIX/Linux Sistemlerinde Koşul Değişkenleri
• Windows Sistemlerinde Okuma/Yazma Kilitleri
• UNIX/Linux Sistemlerinde Okuma/Yazma Kilitleri
• Örnek Senkronizasyon Problemleri: Uyuyan Berber Problemi, Yemek Yiyen Filozoflar Problemi vs.
• Windows'ta Atomik İşlemler ve InterLocked Fonksiyonları
• UNIX/Linux Sistemlerinde Atomik İşlemler
• C ve C++'ta Atomik İşlemler
• Fonksiyonların Thread Güvenliliği
• Windows'ta Thread Local Storage Kullanımı
• UNIX/Linux Sistemlerinde Thread Specific Data Kullanımı
• Thread Havuzları
• Windows Sistemlerinde Thread'lerin Çizelgelenmesi
• UNIX/Linux Sistemlerinde Thread'lerin Çizelgelenmesi
Paralel Programlama
• Paralel Programlamanın Anlamı ve Önemi
• Paralel Programlamanın Sorunları
• Paralel Programlamada Kullanılan Kütüphaneler ve Ortamlar
• OpenMP Kütüphanesinin Kullanımı
Windows ve UNIX/Linux Sistemlerinde İleri IO İşlemleri
• Windows ve UNIX/Linux Sistemlerinde Multiplexed IO İşlemleri
• UNIX Sistemlerinde Sinyal Tabanlı Haberleşme İşlemleri
• Windows Sistemlerinde Asenkron IO Modelleri ve IO Completion Port Kullanımı
• UNIX/Linux Sistemlerinde Asenkron IO İşlemleri
Veri Yapıları ve Algoritmalar
• Algoritma Kavramı
• Algoritmanın Karmaşıklığı
• Algoritma Karmaşıklığının Hesaplama Yöntemleri
• Asimtotik Notasyonlar
• Big O Notasyonu
• Algoritmaların Sınıflandırılması
• Sayılar Teorisine Yönelik Algoritmalar
• Algoritmik Bulmacalar
• Veri Yapısı Kavramı ve Temel Veri Yapıları
• Dinamik Diziler, Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• Bağlı Listeler, Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• Kuyruk Veri Yapısı, Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• Stack Veri Yapısı, Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• Çift Yönlü Dinamik Diziler (Deque), Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• Sıralama Algoritmaları
• Arama (Seraching) İşlemleri, İçsel ve Dışsal Arama Kavramları
• İkili Aramalar
• Üstel Aramalar
• Hash Tabloları, Kullanım Alanları, Varyasyonları ve Gerçekleştirimleri
• Tahsisat Algoritmaları Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• Çöp Toplayıcı (Garbage Collector) Kavramı, Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• Ağaç Kavramı, Özellikleri
• İkili Ağaçlar
• Ağaçlarda Dolaşım İşlemleri
• Arama Ağaçları
• İkili Arama Ağaçları, Kullanım Alanları ve Gerçekleştirimleri
• İkili Arama Ağaçlarında Dengeleme
• Heap Ağaçları, Heap Veri Yapısı ve Gerçekleştirimleri
• Heap Veri Yapısıyla Öncelik Kuyrukları
• Heap Sort Yöntemi
• Dışsal (External) Aramalar
• B-Tree ve B+Tree Ağaçları ve Gerçekleştirimleri
• Veri Yapılarının Genelleştirilmeleri (Türden Bağımsız Veri Yapılarının Oluşturulması)
• Graf Veri Yapısı
• Graf Veri Yapısının Gerçekleştirimleri
• Graf Veri Yapısında Dolaşım İşlemleri
• Bazı Tipik Graf Problemlerinin Çözümüne İlişkin Algoritmalar
TCP/IP Protokol Ailesi İle Proseslerarası Haberleşme
• Protokol Kavramı
• OSI Katmanlarının Anlamı
• IP Protokol Ailesine Genel Bakış
• IP Protokolü
• TCP ve UDP Protokolleri
• TCP Protokolü ile Client/Server Haberleşme
• Soket Kavramı BSD Soket Sistemi
• Windows Soket API'leri
• TCP Server Programlarının Yazımı
• TCP Client Programlarının Yazımı
• Client ile Server Arasında Haberleşme Teknikleri
• Çok Client'lı Server Uygulamaları
• IP Ailesinin Uygulama Katmanına İlişkin Protokoller (POP3, TELNET, HTTP, SSH Protokolleri)
• UDP Haberleşmesi
• UDP Client ve Server Programları
Kütüphanelerin Yaratılması ve Kullanılması
• Windows Sistemlerinde Statik Kütüphanelerin Yaratılması ve Kullanımı
• UNIX/Linux Sistemlerinde Statik Kütüphanelerin Yaratılması ve Kullanımı
• Windows Sistemlerinde Dinamik Kütüphanelerin Yaratılması ve Kullanımı
• UNIX/Linux Sistemlerinde Dinamik Kütüphanelerin Yaratılması ve Kullanımı
• Windows Sistemlerinde Dinamik Kütüphanelerim Dinamik Yüklenmesi
• UNIX/Linux Sistyemlerinde Dinamik Kütüphanelerin Dinamik Yüklenmesi
Derleyiciler ve Yorumlayıcılar
• Derleyicilerin Çalışma Mekanizmaları
• Yorumlayıcıların Çalışma Mekanizmaları
• Derleyicilerde Kod Optimizasyonları
• Programlama Dillerinin Sentaktik Gramerleri ve BNF Notasyonu
• Derleyici ve Yorumlayıcı Yazımında Kullanılan Alternatif Araçlar
• Kaynak Kodun Atomlarına Ayrılması
• Flex Aracının Kullanılması
• Sentaks Analizi
• Bison Aracının Kullanımı
• Yorumlayıcı Gerçekleştirimleri
Yazılımsal Araçların Kullanımı
• Versiyon Takip Sistemleri
• Git Aracının Kullanılması
• Github Kullanımı
• GNU Make, CMake ve QMake Build Araçlarının Kullanımı
• Valgrind ve Cppcheck Araçlarının Kullanımı
• Profiler'lar ve GNU gprof Araçlarının Kullanımı
• Visual Studio Debugger Kullanımı
• GDB Kullanımı
Yazılımlarda Test Süreci
• Genel Olarak Test Süreci
• Test Yöntemleri
• Test Otomasyon Araçları Hakkında Genel Bilgiler
• C'de Birim Testleri
Veritabanı İşlemleri
• Veritabanı Yönetim Sistemlerinin Genel Yapısı
• Gömülü Veritabanı Yönetim Sistemleri
• C'de Sqlite Kullanımı
• C'de MySql Kullanımı
Aşağı Seviyeli Disk İşlemleri
• Hard Disklerin, DVD ROM'ların, SSD Disklerin ve Flash Disklerin Genel Yapısı
• Windows'ta Aşağı Seviyeli Disk İşlemleri
• UNIX/Linux Sistemlerinde Aşağı Seviyeli Disk İşlemleri
• Windows FAT Dosya Sistemlerinin Disk Organizasyonları
• Ext2 ve Ext3 Dosya Sistemlerinin Disk Organizasyonları
• Disk Bölümleme Tabloları
• Klasik ve UEFI Boot Süreci
Kesme Mekanizması
• Kesme Kavramı
• Yazılım ve Donanım Kesmeleri
• PC Mimarisinde Temel Kesmeler ve İşlevleri
• Kesmelerin Ele Alınması