Sistemler Programlaması için Rust

Eğitim Hakkında

Sistem programlama: süreç, bellek, I/O ve çekirdek temelleri

Rust ile sistem yazılımı geliştirenlere yönelik eğitim; sahiplik ve smart pointer'ları bellek düzeni açısından inceler, libc/nix ile sistem çağrıları, fork/exec, sinyaller, epoll ve io_uring, mmap, TCP/UDP soketleri, FFI ve bindgen, özel allocator, no_std bare-metal x86_64 çekirdek temelleri ve strace/perf ile inceleme konularını kapsar.

Süre ve Format

4 Gün. Her gün dört modül; Bellek Modeli ve FFI; Dosya, Süreç ve Ağ; Linux Sistem Programlama; Bare-metal ve Mimari ekseninde ilerleyen uygulamalı program.

Seviye

İleri Seviye — sistem çağrıları, io_uring, bellek, FFI, ağ I/O ve çekirdek düzeyi Rust

Öğrenme Metodu

Linux üzerinde strace, perf ve gdb eşliğinde çalışılır; her konuda çıktı gerçek sistem davranışıyla doğrulanır.

Neden Bu Eğitim?

🧬Düşük seviye kontrol

Bellek yerleşimi ve sistem çağrılarını güvenli Rust soyutlamalarıyla yönetirsiniz.

📡Ağ ve I/O

epoll, io_uring ve soketlerle yüksek verimli I/O kurarsınız.

🖥️Çekirdek temelleri

no_std ortamında IDT, sayfalama ve allocator mantığını kavrarsınız.

Anahtar Konular

Rust sistem programlamaRust io_uringRust epollRust FFIRust nix libcRust allocatorRust no_std çekirdekRust soket programlamastrace perfsistem programlama eğitimi

“Sistem yazılımında hız kadar, hatasızlık da bir özelliktir.”

Ön Koşullar

Eğitimden verim almak için faydalı olacak bilgi ve ortam gereksinimleri

1

Rust temelleri

Sahiplik, trait ve Result/Option kullanımını bilmek; en az birkaç küçük Rust programı yazmış olmak.

2

Komut satırı

Terminal, cargo ve git kullanımı.

3

Sistem bilgisi

İşletim sistemi ve bellek modeli hakkında temel bilgi.

4

Geliştirme ortamı

Rust toolchain ve rust-analyzer destekli bir editör.

Eğitim İçeriği

Programın gün gün akışı aşağıdadır. Bir güne tıklayarak o günün modüllerini ve içeriklerini görebilirsiniz.

Günün hedefiKatılımcı bellek düzenini bilerek tip tasarlar, unsafe ve FFI sınırlarını güvenle çizer.

Modül 1

Sahiplik, Ödünç Alma ve Ömürler

Sahiplik kuralları: move, drop ve kapsam sonu
Copy ile Clone farkı; hangi tipler Copy'dir
Paylaşımlı (&T) ve değiştirilebilir (&mut T) referans kuralları
String ile &str, dilimler (slice) ve ödünç alma
Lifetime parametreleri ('a), elision kuralları ve struct içinde referans
Borrow checker hatalarını okuma ve çözme (E0382, E0499, E0502)

Modül 2

Generics ve Trait Sınırları

Generic fonksiyon ve struct tanımı, monomorphization
Trait bound, where cümleleri ve çoklu sınır
İlişkili tipler (associated types) ve Iterator örneği
dyn Trait ve Box<dyn Trait>: nesne güvenliği (object safety)
Statik ve dinamik dispatch maliyet karşılaştırması
Blanket implementasyonlar ve orphan kuralı

Modül 3

Akıllı İşaretçiler ve İç Değişebilirlik

Box<T> ile heap tahsisi ve özyinelemeli tipler
Rc<T> ve Arc<T> ile paylaşımlı sahiplik
RefCell<T> ve Cell<T>: iç değişebilirlik ve çalışma zamanı ödünç kontrolü
Weak<T> ile referans döngülerinden kaçınma
Deref ve Drop trait'leri, RAII
Cow<'a, T> ile gereksiz kopyalamayı azaltma

Modül 4

Unsafe Rust ve FFI

unsafe blokları: ham işaretçiler, unsafe fn ve unsafe trait
Unsafe'in verdiği beş ek yetenek ve güvenli soyutlama yazımı
extern "C", #[repr(C)] ve #[no_mangle]
bindgen ile C başlıklarından bağlama üretimi
cbindgen ile Rust kütüphanesini C'den çağırma
miri ve AddressSanitizer ile tanımsız davranış avı

Günün hedefiKatılımcı dosya ve süreç araçları yazar, soket tabanlı sunucuyu thread ve profil ile iyileştirir.

Modül 1

Sistem Programlama: Dosya, Süreç ve Bellek

std::fs, std::io Read/Write ve BufReader/BufWriter
std::env ve clap ile komut satırı araçları
std::process::Command, boru hattı ve çıkış durumu
libc/nix ile sinyal işleme ve Unix API çağrıları
memmap2 ile bellek eşlemeli dosya erişimi
Özel allocator (GlobalAlloc), arena ve bellek yerleşimi (size_of, align_of)

Modül 2

Ağ Programlama ve Düşük Seviye I/O

TcpListener/TcpStream ile bloklayıcı sunucu
UdpSocket, socket2 ile soket seçenekleri
mio ve epoll mantığı ile olay güdümlü I/O
tokio::net ve framing (tokio-util codec)
Binary protokol: bytes::Buf/BufMut, endian ve serde/bincode
Zero-copy yaklaşımı, vektörlü I/O ve geri basınç (backpressure)

Modül 3

Eşzamanlılık

std::thread::spawn, join ve move closure
mpsc kanalları: Sender/Receiver ve çoklu üretici
Mutex<T> ve RwLock<T> ile Arc kombinasyonu
Send ve Sync trait'leri: derleyicinin veri yarışı engeli
Atomik tipler ve Ordering seçimi
rayon ile veri paralelliği ve thread::scope

Modül 4

Performans ve Optimizasyon

criterion ile kıyaslama ve istatistiksel karşılaştırma
cargo flamegraph / perf ile CPU profili
Sıfır maliyetli soyutlamalar: iterator'ın assembly düzeyinde incelenmesi
Bellek düzeni: struct padding, enum niche optimizasyonu, SoA/AoS
SIMD (std::simd/portable-simd), rayon ve cache dostu algoritmalar
LTO, PGO, codegen-units ve hedef CPU ayarları

Günün hedefiKatılımcı sistem çağrıları, sinyaller ve io_uring ile çalışır, makrolarla boilerplate azaltır.

Modül 1

Async Rust ve Tokio

async/await, Future trait'i ve poll modeli
Tokio runtime: #[tokio::main], çok thread'li ve current_thread
tokio::spawn, JoinSet ve görev iptali
tokio::select!, zaman aşımı (timeout) ve interval
Async kanallar: mpsc, oneshot, broadcast, watch
Pin, Send sınırı hataları ve bloklayıcı kodun spawn_blocking ile ayrılması

Modül 2

Makrolar ve İleri Tip Sistemi

macro_rules! ile bildirimsel makrolar ve tekrar desenleri
Derive ve attribute proc-macro yapısı (syn, quote)
Const generics ve sabit boyutlu dizi API'leri
PhantomData ve tip durumu (typestate) deseni
Builder deseni ve newtype ile tip güvenliği
Özel Iterator, IntoIterator ve Deref ile ergonomik API tasarımı

Modül 3

Linux Sistem Çağrıları, io_uring ve Süreçler

Sistem çağrıları: libc/nix ile open, read, write, mmap
fork/exec, pipe, dup2 ile boru hattı kabuğu mantığı
Sinyal yönetimi: signal-hook, sigaction ve async-signal-safety
epoll ile olay döngüsü ve tokio-uring / io_uring temelleri
namespaces, cgroups ve seccomp'a giriş
strace, ltrace ve perf ile Rust ikilisi inceleme

Modül 4

Test, Belgeleme ve Yayınlama

Birim, entegrasyon (tests/) ve doküman testleri
cargo test filtreleri, --nocapture ve #[should_panic]
criterion ile kıyaslama ve proptest ile özellik tabanlı test
Cargo workspace yapısı ve feature flag yönetimi
cargo publish, semver ve cargo-deny ile bağımlılık denetimi
CI hattı: fmt, clippy -D warnings, test ve cargo-audit

Günün hedefiKatılımcı no_std ortamında temel çekirdek bileşenlerini kurar ve sistem kütüphanesi API'sini tasarlar.

Modül 1

no_std ve Gömülü Rust Temelleri

#![no_std], #![no_main] ve core ile alloc farkı
panic_handler seçenekleri: panic-halt, panic-probe
cortex-m-rt başlangıç kodu ve memory.x linker betiği
Hedef mimariler: thumbv7em-none-eabihf, riscv32imac
Statik bellek: heapless koleksiyonları ve static mut'tan kaçınma
Volatile erişim ve bellek eşlemeli register okuma/yazma

Modül 2

Gömülü Hata Ayıklama ve Boyut Optimizasyonu

probe-rs, cargo-embed ve cargo run ile cihaza yükleme
defmt ve RTT ile hafif günlükleme
OpenOCD + gdb ile adım adım hata ayıklama
flip-link ile yığın taşmasını donanımda yakalama
opt-level="z", lto ve codegen-units=1 ile imaj küçültme
cargo-bloat, cargo-size ve HardFault analizi

Modül 3

Çekirdek ve Çalışma Zamanı Temelleri

Bare-metal x86_64 hedefi: no_std, bootimage ve QEMU
VGA/seri çıktı, panic handler ve test çerçevesi
Kesme tanımlayıcı tablosu (IDT) ve istisna işleyicileri
Sayfalama, çerçeve ayırıcı ve heap allocator yazımı
Basit görev zamanlayıcı ve async executor
Rust for Linux: kernel modülü yazımına giriş

Modül 4

Büyük Proje Mimarisi ve API Tasarımı

Workspace, crate sınırları ve feature flag stratejisi
Rust API Guidelines: isimlendirme, From/AsRef, sealed trait
Hata tasarımı katmanları ve genişletilebilir enum (non_exhaustive)
Semver, cargo-semver-checks ve geriye uyumluluk
Unsafe denetimi: cargo-geiger, cargo-vet ve miri CI
Belgeleme: rustdoc, doctest ve örnek crate'ler

Eğitim Kazanımları

Program sonunda katılımcılar:

✅

Sistem çağrıları

libc ve nix ile açık sistem çağrıları yapabilirsiniz.

🎯

Süreç yönetimi

fork/exec ve boru hatlarını uygulayabilirsiniz.

🧩

I/O modelleri

epoll ve io_uring mantığını karşılaştırabilirsiniz.

🛠️

Ağ programlama

TCP/UDP sunucu ve istemci yazabilirsiniz.

🔍

FFI

bindgen ve cbindgen ile C ile entegre olabilirsiniz.

🚀

Bellek yönetimi

Özel allocator ve arena yapısı geliştirebilirsiniz.

📈

Hata ayıklama

strace, perf ve gdb ile Rust ikilisini inceleyebilirsiniz.

🧪

Bare-metal temel

no_std çekirdek iskeleti oluşturabilirsiniz.

Kimler İçin Uygundur?

C/C++ ile sistem
ağ veya sürücü yazılımı geliştiren mühendisler
Rust ile düşük seviyeli yazılıma geçmek isteyen deneyimli yazılımcılar için uygundur

Sıkça Sorulan Sorular

Bu eğitim kimler için uygundur?

C/C++ ile sistem, ağ veya sürücü yazılımı geliştiren mühendisler ve Rust ile düşük seviyeli yazılıma geçmek isteyen deneyimli yazılımcılar için uygundur.

Hangi işletim sistemi gerekir?

Linux (veya WSL2); strace, perf ve QEMU kullanılır.

C bilmek şart mı?

Zorunlu değil ancak C'deki bellek ve sistem çağrısı mantığına aşina olmak yardımcı olur.

Çekirdek yazacak mıyız?

Eğitim çekirdeğe giriş niteliğindedir: VGA çıktısı, IDT, sayfalama ve basit heap allocator ile minimal bir iskelet kurulur.

Eğitim sonunda sertifika alabilir miyim?

Evet. Devamlılık ve başarı koşullarını yerine getiren katılımcılara Digital Vizyon Akademi Katılım ve Başarı Sertifikası verilir.

Sertifikalandırma

Bu eğitim Digital Vizyon Akademi Başarı Sertifikası ile tamamlanır.

Eğitim başında “Ön Test”, bitiminde “Son Test” uygulanarak gelişim ölçümlenir. Değerlendirme formunu dolduran katılımcılar sertifikalarını alır. Sertifikanızın geçerliliğini Sertifika Sorgulama sayfasından doğrulayabilirsiniz.

Örnek Sertifika

SİSTEMLER PROGRAMLAMASI İÇİN RUST EĞİTİMİ

Eğitim Hakkında

Neden Bu Eğitim?

Anahtar Konular

Ön Koşullar

Eğitim İçeriği

Sahiplik, Ödünç Alma ve Ömürler

Generics ve Trait Sınırları

Akıllı İşaretçiler ve İç Değişebilirlik

Unsafe Rust ve FFI

Sistem Programlama: Dosya, Süreç ve Bellek

Ağ Programlama ve Düşük Seviye I/O

Eşzamanlılık

Performans ve Optimizasyon

Async Rust ve Tokio

Makrolar ve İleri Tip Sistemi

Linux Sistem Çağrıları, io_uring ve Süreçler

Test, Belgeleme ve Yayınlama

no_std ve Gömülü Rust Temelleri

Gömülü Hata Ayıklama ve Boyut Optimizasyonu

Çekirdek ve Çalışma Zamanı Temelleri

Büyük Proje Mimarisi ve API Tasarımı

Eğitim Kazanımları

Kimler İçin Uygundur?

Sıkça Sorulan Sorular

Sertifikalandırma

Eğitim Bilgileri

Bu Eğitimle Birlikte Tercih Edilenler

Rust for Embedded Systems Eğitimi

Rust Giriş Eğitimi

Rust İleri Seviye Eğitimi

Rust Programlama Eğitimi

Smart Contracts & Hyperledger Fabric: Working with Fabric Chaincode in Golang Eğitimi