Programlama Temelleri

[ReKoBaa_61]

Öncelikle "Programlama kavramı nasıl çıkmıştır?" sorusundan başlayalım.

Programlama kavramı 19 Yüzyılın 2. çeyreğinde genel amaçlı bilgisayarların yapılması ile başlamıştır. İlk bilgisayarlarda, tasarımları dolayısıyla programlama elektronik devrelerin yeniden tasarlanması veya kabloların yerlerinin değiştirilmesi ile yapılıyordu. Ancak bu durum tasarımların geliştirilmesi ve Von Neumann [k1] mimarisine kayılması ile birlikte yavaş yavaş değişmeye başladı. Gelişmelerle birlikte veriler ile birlikte programın çalışmasını düzenleyen programlarda bilgisayarın belleğine aktarılmaya başlandı. Artık programlar elektronik bilgilerinden çok matematik bilgileriyle yapılmaya başlanmıştı. Bu sıralarda program kodları aletlerin tasarımlarına bağlı olarak farklı farklı biçimlerde yapılıyordu. "Makine dili - Machine Language" olarak bahsedilen kavram bu şekilde ortaya çıktı. Çünkü her bilgisayar kendine ait olan bir 2 tabanlı (radix 2 - Binary) sayılar dizisinden oluşan dili anlayabiliyordu. Bu durum programlamayı bir önceki haline göre kolaylaştırsa da programlama halen daha çok zor ve çok zaman alan bir durumdu.

Sonuca ulaşmanın bu kadar zor olmaması gerektiğini düşünen mühendislik bu noktada Programlama dili ve Derleyici (Programming Language - Compiler) kavramlarını üretti. İşte bundan sonra işletim sistemleri, derleyiciler, bağlayıcılar, yorumlayıcılar, kütüphaneler, sanal makineler deliliği başladı.



Bu noktadan sonra programlama daha kolay ama daha çok parçadan oluşan bir hal almışdı. Artık sadece programlama dili öğrenmek yeterli değildi. Hedef İşletim sistemini, programlama dilini, gerekli kütüphaneleri, derleyiciyi, bağlayıcıyı ve gerekiyorsa sanal makineleride bilmeden program yazmak sadece oyun oynamak halini aldı.



Sanırım artık programlama yapmak için bilinmesi gereken bu kavramları basitçe açıklama zamanıdır. Eminim hepsinin ne olduğunu adnınız gibi biliyorsunuz ancak yinede birer cümlede olsa bahsedelim.

Makine Dili (Machine Language): Daha önce bahsettiğim makine dili her bilgisayar sisteminin kendine has olan dilidir. Yani donanımın ana dili denilebilir. Genellikle 2 tabanında sayı dizilerinden oluşur. Genellikle diyorum çünkü günümüzde quantum bilgisayarlardan bahsediyoruz.



İşletim Sistemi (Operating Sistem): İşletim sistemi bilgisayar donanımı ile yazılımlar arasındaki iletişimi düzenleyen bir programdır. Bu yüzden taşınabilirliği en zor olan yazılımlardan biridir. Bu yüzden Linux ve BSD yazarlarını özellikle tebrik etmek gerekiyor. Farklı BSD türevlerinin yazarlarını ayrı belirtmemiş olsam da NetBSD yazarlarını özel olarak zikretmek de gerekiyor. NetBSD taşınabilirlik açısından en geniş platform desteğine sahip olan işletim sistemidir. Desteklediği platform miktarı 50 yi geçiyor denebilir. [k2]



Programlama dili ve Derleyici (Programming Language and Compiler): İnsanların konuşma dillerine yakın biçimde program yazmaya yarayan dillerle programlama dili deniyor. Bu dillerin bir kötü yanı başka yazılımlar ile makine diline çevrilmesi gereksinimi. Bu tür çevirici yazılımlara da derleyici deniyor.



Nesne Kodu (Object Kod): Derleme işleminden sonra oluşan kütüphaneler ile ve diğer nesne kodları ile bağlanmak üzere hazırlanan derlenmiş olan dosyanın makine kodlarını içeren dosyalardır.



Assembly: Assembly mühendislerin 2li kod yazmaktan sıkılıp, artık daha hatırlanabilir kısaltmalar (mnemonic) kullanarak program yazmaya başlamalarıyla ortaya çıkmış olan kavramdır. Bu tür kısaltmalardan oluşan programlama dillerine assembly deniyor.



Assembler: Assembly dilerinin derleyicilerine verilen isim.



Kütüphane (Library): Program yazarları, işlerini yaparken bazı uzun işlemleri tekrar tekrar yaparlar. Ayrıca bazı işlemler farklı işletim sistemleri veya farklı platformlarda farklı biçimlerde yapılıyor. Bu yüzden bazı kodlamaların her ortamda aynı şekilde yapılabilmesini ve tekrarlanan uzun işlemlerin kısa çağrılarla tekrarlanabilmesini sağlayan yazılımlar bulunuyor. Bu yazılımlara kütüphane deniliyor.



Bağlayıcı (Linker): Program yazarının kütüphaneler kullandığı durumlarda veya programlamlarını parçalara böldüklerinde derleme işleminden sonra bu program parçacıklarını ve kütüphaneleri birbirine bağlayıp hedef işletim sistemin anlayabileceği çalıştırılabilir hale getiren yazılımlara bağlayıcı deniyor. Kütüphaneler açısından 2 biçimde bağlama kullanılıyor. Bunlardan biri statik Bağlama, diğeri dinamik bağlamadır. Statik bağlama işlemi kütüphanede bulunan program parçacıklarının bağlama esnasında hedef programın içine eklenmesidir. Dinamik bağlamada ise hedef programın içine kütüphanedeki kodlar eklenmez sadece gerekli sembolleri eklenir. Hedef İşletim sistemin yeteneklerine bağlı olarak kullanılan dinamik bağlamada kütüphaneler ayrı biçimde işletim sistemine yüklenir. 2 bağlama şeklinin de kendilerine göre avantaj ve dezavantajları vardır.





Sanal Makine (Virtual Machine): Bu tür yazılımlar, genel olarak programların taşınabilirliklerini arttırabilmek için hazırlanan, İşletim sistemi ile program arasındaki iletişimi düzenleyen yazılımlardır. Bu tür sanal makineler sayesinde bir yazılım bir kez derlenerek bir den farklı platform da sanal makine ile çalıştırılabilir hale getirilir. Burada önemli olan istenen platform için özel olarak bu sanal mankinenin bulunmasıdır. Bu sanal makinenin çalışmadığı bir platformda bahsedilen derlenmiş yazılım çalışmayacaktır