Bu kurs UNIX sistemlerinin üzerinde sistem programlama faaliyetlerini yürütecek kişilere yöneliktir. Konular genel olarak tüm UNIX sistemlerini içerecek biçimde ele alınıp açıklanmakta ve sistemler arasındaki farklılıklar ayrıca değerlendirilmektedir.
Temel Kavramlar
• Kurs için gereken temel kavramların gözden geçirilmesi
• UNIX türevi sistemlerin tarihsel gelişimi
• Özgür Yazılım ve Açık Kaynak Kod akımları
• UNIX türevi sistemlere yönelik standartlar
• Kaynak yöneticisi olarak işletim sistemleri
• Dağıtım (distribution) kavramı.
• Belli başlı Linux dağıtımları ve bu dağıtımlar arasındaki ilişkiler
• Proses kavramı
• Proseslerin kontrol blokları
• Çok prosesli (multiprocessing) çalışma ve zaman paylaşımlı (time sharing) CPU kullanımı
• Preemptive işletim sistemlerinin temel özellikleri
• Kavramsal olarak POSIX fonksiyonları, Standart C Fonksiyonları ve işletim sisteminin sistem fonksiyonları
• POSIX fonksiyonlarında başarısızlık durumunun tespit edilmesi ve eele alınması

UNIX Türevi Sistemlerde Login İşlemleri
• Sisteme giriş ve login işlemi
• Kullanıcı ve grup kavramları
• Kullanıcı ve grup isimleri
• Login sırasında yapılan kontroller
• Linux dizin yapısının incelenmesi (/bin dizini, /lib dizini, /usr dizini, /mnt dizini, …)

UNIX/Linux Sistemlerinde Temel Dosya İşlemleri
• Proseslerin kullanıcı ve grup id’leri
• Proseslerin ek grup id’leri (supplemantary group ids)
• Kullanıcı ve grup bilgilerinin elde edilmesi
• Yol ifadelerinin anlamı, mutlak ve göreli yol ifadeleri
• Prosesin çalışma dizininin (current working directory) anlamı, elde edilmesi ve değiştirilmesi
• UNIX/Linux sistemlerinde dosya işlemleri ve temel POSIX dosya fonksiyonları (open, read, write, lseek, close)
• Dosyaların ve dizinlerin erişim hakları ve anlamları
• Ayrıcalıklı (root) erişim hakkına sahip prosesler
• Dosya bilgilerinin elde edilmesi ve stat fonksiyonları
• Yardımcı dosya fonksiyonları (chmod, remove, chown, …)
• Dizinler üzerinde işlemler (dizinlerin yaratılması, yok edilmesi, dizinlerin erişim özellikleri, …)
• Dizin içerisindeki girişlerin elde edilmesi
• Dizin ağacının özyinelemeli olarak dolaşılması
Önbellek (cache) Kavramı ve Linux Çekirdeğinin Uyguladığı Önbellek Mekanizmaları
• Önbellek sistemleri
• Linux çekirdeğinde “buffer cache” ve page cache” sistemleri
• Kullanıcı modundaki (user mode) dosya işlemlerinde gerçekleştirilen ön bellek (tampon) sistemleri
• C Programlama Dilinin stdio kütüphanesi tarafından uygulanan önbellek mekanizması
• stdin, stdout ve stderr dosyalarının kullanıcı düzeyinde önbelleklenmesi
• Linux çekirdeğinin “page cache”, “dentry cache” ve “i-node cache” sistemleri

Dosya Yönlendirmeleri
• Dosya betimleyicilerinin (file descriptors) anlamı
• Linux çekirdeğinde dosya nesneleri ve dosyalara ilişkin veri yapıları
• Dosya yönlendirmesinin yapılması (dup ve dup2 fonksiyonlarının kullanımı)
• stdin, stdout ve stderr dosyalarının yönlendirilmesi

İşlemcilerin Koruma Mekanizmaları ve KullanıcıModu (User Mode) / Çekirdek Modu (KernelMode) Proses Kavramı
• Koruma mekanizmasının anlamı
• Bellek ve komut korumaları
• Proseslerin bellek izolasyonu hakkında temel bilgiler
• Çekirdeğin kendini kullanıcı modundaki (user mode) prosesler tarafından koruması
• Kullanıcı modu (user mode) ve çekirdek modu (kernel mode) kavramları
• Prosesin kullanıcı modundan çekirdek moduna geçmesi ve geri dönmesi (user mode/kernel mode transition)
İşlemcilerin Sayfalama (Paging) Mekanizmları ve Sanal Bellek (Virtual Memory) Kullanımı
• İşlemcilerin sayfalama mekanizması
• Intel ve ARM işlemcilerinde sayfalama mekanizması
• Sayfa tabloları (page tables)
• Çok prosesli çalışmalarda sayfa tablolarının organizasyonu
• Sayfalama için kullanılan içsel kesmeler
• Sanal bellek mekanizması
• Linux çekirdeğinin sanal bellek gerçekleştirimi hakkında temel bilgiler
• 32 bit ve 64 bit Linux proseslerinin sanal belleğe yüklenmesi
• Linux sistemlerinde proseslerin bellek alanlarının izole edilmesi
UNIX/Linux Sisteminde Proseslerin Yaratılması ve Proseslerle İlgili Temel İşlemler
• Üst (parent) ve alt proses (child) kavramları
• Proseslerin id değerleri
• fork fonksiyonunun kullanımı
• fork işleminin çekirdek tarafından gerçekleştirilmesi
• fork işleminde üst prosesten alt prosese aktarılan bilgiler
• exec işleminin anlamı
• exec fonksiyonları
• fork ve exec fonksiyonlarının birlikte kullanılması
• Prosesler üzerine işlemler yapan POSIX fonksiyonları
• Proseslerin exit kodları ve anlamı
• Alt proseslerin beklenmesi ve wait fonksiyonları
• init prosesi
• Hortlak (zombie) prosesler, hortlaklığın nedeni ve ortadan kaldırılması
• Öksüz (orphan) prosesler
• Proseslerin kod, data ve stack alanları

Proseslerin Çevre Değişkenleri (Environment Variables)

• Proseslerin çevre değişkenlerinin anlamı ve önemi
• Çevre değişkenlerinin değerlerinin elde edilmesi ve değiştirilmesi
• Prosesin çevre değişken listesinin elde edilmesi
• Çevre değişkenlerinin Linux çekirdeği tarafından organize edilme biçimleri
• Çevre değişkenlerinin alt proseslere aktarılması

Prosesler Arası Haberleşmeler

• Prosesler arası haberleşmenin anlamı ve önemi
• İsimli ve isimsiz boru haberleşmeleri (named/unnamed pipes)
• Boru haberleşmeleri yoluyla client/server tarzı uygulamalar
• Linux çekirdeğinin boru haberleşmesini sağlama biçimi
• Paylaşılan bellek alanları (shared memory) yoluyla prosesler arası haberleşme
• Paylaşılan bellek alanlarının System 5 ve modern POSIX fonksiyonlarıyla oluşturulması
• Paylaşılan bellek alanlarının Linux çekirdeği tarafından gerçekleştirimi
• Paylaşılan bellek alanlarında senkronizasyon sorunu
• Bellek tabanlı dosyalar (memory mapped files)
• Mesaj kuyrukları yöntemi
• Mesaj kuyruklarının System 5 ve modern POSIX fonksiyonlarıyla oluşturulması ve kullanılması
• Aynı makinenin prosesleri arasında haberleşmede kullanılan diğer yöntemler

Thread’lerle İşlemler

• Genel olarak thread kavramı
• Thread’lerin kullanılma gerekçeleri
• POSIX'in pthread kütüphanesinin tanıtımı
• Thread’lerin yaratılması ve ve sonlanması
• Thread’lerin özellikleri (thread attributes)
• Thread’lerin sonlanmasının beklenmesi
• Thread’lerin yok edilmesi (therad cancellation)
• Thread’lerin bloke olması
• Çok thread’li uygulamalar
• Thread’ler arası haberleşmeler
• Thread senkronizasyonun anlamı
• Mutex senkronizasyon nesnelerinin kullanımı
• Mutex özelliklerinin değiştirilmesi
• Semaphore senkronizasyon nesnelerinin kullanımı
• Farklı proseslerin thread’leri arasında senkronizasyon
• Okuma/yazma kilitleri
• Koşul Değişkenleri condition variables)
• Interlock işlemleri
• Kilitlenmeye yol açmayan veri yapıları (lock-free data sturctures) hakkında temel bilgiler
• Thread’e özgü alanlar (thread specific data)
• Fonksiyonların thread güvenliliği (thread safety)
• Linux çekirdeğinin thread gerçekleştirimi
• POSIX thread çizelgelemesi ve thread öncelikleri
• Linux sistemlerinde thread çizelgelemesinin ayrıntıları
• Thread havuzları (thread pools) ve thread havuzlarının gerçekleştirimleri

Sinyal (Signal) İşlemleri
• Sinyal kavramı
• POSIX sinyallerinin tanıtımı
• Sinyallerin oluşması ve proseslere gönderilmesi
• Sinyallerin ele alınması, signal ve sigaction fonksiyonlarının kullanımı
• Proseslere sinyal gönderilmesi ve kill fonksiyonun kullanımı
• Sinyallerin bloke edilmesi
• Sinyaller ve thread’ler
• Gerçek zamanlı sinyaller
• Sinyaller yoluyla proses senkronizasyonu
• Sinyaller tarafından kesilen sistem fonksiyonlarının yeniden başlatılması

Proseslere İlişkin Ayrıntılar

• Proses grupları
• Terminal Kavramı
• Oturum (session) kavramı
• İş (job) kavramı ve iş kontrol sinyalleri

Proseslerin Kaynak Kullanımı

• Proseslerin kullandığı kaynaklar
• Proseslerin kaynak limitlerinin elde edilmesi ve değiştirilmesi
• Proseslerin kaynak kullanımlarının sınırlandırılması
Daemon Prosesler (Linux Servis Programları)
• Daemon kavramı ve daemon proseslerin aşağı seviyeli incelenmesi
• Daemon’ların yazımı ve kullanımı
• Daemon’lara ilişkin ayrıntılı işlemler
Linux Sistemlerinde Proseslere İlişkin Yetenekler (Process Capabilities)
• Linux sistemlerinde proses yetenekleri (process capabilities) kavramı
• Proses yeteneklerinin listesi ve anlamı
• Proses yeteneklerinin set edilmesi ve üst prosesten alt prosese aktarılması

Linux Sistemlerinde Tarih ve Zaman İşlemleri
• Tarih ve zaman işlemleri yapan standart C fonksiyonları ve POSIX fonksiyonları
• Bölgesel ayarlar ve locale işlemleri
• Linux çekirdeğinde zamanlama işlemleri
• Sistem zamanının güncellenmesi

Linux Sistemlerinde Statik ve Dinamik (Shared) Kütüphaneler
• Kütüphane (library) kavramı
• Statik ve dinamik kütüphaneler arasındaki farklılıklar
• Statik kütüphanelerin yaratılması ve kullanılması
• Dinamik kütüphanelerin yaratılması ve kullanılması
• Dinamik kütüphanelerin yüklenmesi
• Konumdan bağımsız kod (position independent code) kavramı
• Dinamik kütüphanelerde versiyonlama
• Dinamik kütüphane kullanan uygulamaların konuşlandırılması
• Dinamik kütüphanelerin programın çalışma zamanı sırasında dinamik biçimdeyüklenmesi ve kullanılması
• Dinamik kütüphaneler konusunda kullanılan yardımcı programlar
İleri Dosya İşlemleri
• Proseslerin kök dizinleri
• Dosya özelliklerinin değiştirilmesi
• Dosyaların kilitlenmesi (file locks)
• Dosya sistemi üzerinde gerçekleşen olayların ele alınması
• Asenkron dosya işlemleri
• select ve poll fonksiyonlarının kullanımı
• Dosya delikleri (file holes)
• Dosya tamponlarının yönetilmesi
• Dosya sisteminin mount edilmesi
• Otomatik mount işlemleri
• Linux çekirdeğinin mount işlemlerini ele alma biçimi

UNIX/Linux Sistemlerinde Soket Programlama
• Bilgisayar ağları hakkında temel bilgiler
• Haberleşme protokollerine kısa bir bakış
• IP protokol ailesi
• OSI katmanları ve IP protokol ailesi katmanları
• Berkeley soket arayüzü ve soket kütüphanesinin kullanımı
• TCP/IP client/server programlama
• Client/server programlamadaki mesa formatları
• Çok client’lı uygulamalar ve çok client’lı uygulamalarda izlenecek stratejiler
• IP protokol ailesinin uygulama katmanına ilişkin bazı protokolleri hakkında açıklamalar (telnet, pop3, imap, http ...) ve bunlara ilişkin client programların yazımı
• UDP/IP uygulamaları
• UNIX domain soketlerinin kullanımı
• Ölçeklenebilir (scaleable) dağıtık uygulamaların gerçekleştirilmesine yönelik stratejiler
• Linux çekirdeğinin protokol mimarisi (Linux TCP/IP stack)
• Network sniffer programlar ve pcap kütüphanesinin kullanımı
Proc ve Sys Dosya Sistemleri
• Proc ve Sys dosya sistemlerinin tanıtımı
• Proc ve Sys dosya sistemlerinin girişlerinin anlamı
• Proc ve Sys dosya sistemlerinin okunması ve yazılması
• Proc ve Sys Dosya sistemlerinin Linux çekirdeği tarafından gerçekleştirimi

Object ve Executable Dosya Formatları
• Object dosya ve executable dosya kavramları
• ELF formatının incelenmesi
• ELF formatı üzerinde işlem yapan programlar
• GNU BFD kütüphanesinin temel kullanımı
• Object dosyaların link edilmesi
• Relocation işlemi
• Flat binary dosyaların oluşturulması

Linux Dosya Sisteminde Disk Organizasyonu
• Linux sistemlerinin kullandığı dosya sistemlerinin tanıtımı
• Linux'ta disk sektörlerinin okunması ve yazılması
• Loopback aygıtlar
• I-Node tabanlı dosya sistemlerinin disk organizasyonları
• Dosyaların i-node bilgileri
• Hard link ve soft link kavramları
• Ext-2, Ext-2 ve Ext-4 sistemlerinin disk organizasyonu ve bu dosya sistemlerinin aşağı seviyeli incelenmesi

Linux Sistemlerinde Boot Süreci
• Linux sistemlerinin boot edilmesi
• Boot sürecinin ayrıntıları
• Çekirdeğin boot parametreleri (kernel boot parameters)
• Çekirdek imaj dosyasının yüklenmesi
• Boot işlemi sırasında işlem gören çeşitli sistem dosyaları ve işlevleri
• Boot işleminden sonra yaratılan temel prosesler
Linux Çekirdek Kodlarının İncelenmesi
• Linux çekirdek kodlarının dizin organizasyonu
• Linux çekirdek kodlarının genel yazım biçimi
• Linux çekirdek kodlarında kullanılan temel veri yapıları
• Linux çekirdeğindeki dinamik tahsisat sistemleri (buddy allocator, slab allocator, …)
• Linux çekirdekleri arasındaki versiyon farklılıkları
Linux Çekirdeğinin Yeniden Derlenmesi
• Linux çekirdeğinin derlemesi
• Linux modüllerinin eklenip çıkartılması
• Linux kaynak kodlarında değişiklikler yapılması
Linux Aygıt Sürücüleri
• Aygıt sürücülerin anlamı
• Linux aygıt sürücü mimarisinin tanıtımı
• Linux çekirdek modüllerinin yazımı
• Çekirdek modüllerinin yüklenmesi ve boşaltılması
• Karakter aygıt sürücülerinin yazımı
• Aygıt sürücülerde senkronizasyon işlemleri
• Aygıt sürücülerde bekleme kuyruklarının yaratılması ve bloke işlemlerinin sağlanması
• Aygıt sürücülerde bellek tahsisatları
• Aygıt sürücülerin IO portlarını kullanması
• Aygıt sürücülerde kesme işlemlerinin yönetilmesi
• Blok aygıt sürücülerinin yazımı
• Blok aygıt sürücülerinde bellek haritalaması ve DMA kullanımı
• USB aygıt sürücüleri

* Ücretleri Sorunuz.