Gömülü C – 2 : Gömülü C’ye Giriş : Merhaba dünya

Yol haritamız malumunuz, karanlıkta klavuzumuz. Efendim ne diyor harita, sanatsal programlama pratikleri diyor. Peki nerden başlayacağız? C dilinden başlayacağız. C dili ile ilgili bir çok yorum yapılır;  orta seviye bir dil,  hem makinaya, hem insana yakın gibi… Hepsi geyik muhabbeti! Şu yıllarda, C dili hala varsa ve hala bu kadar popülerse bunun sebebi dilin gömülü sistemlerle olan şahane uyumudur. Mevzuya aşkın bu penceresinden bakalım. Gömülü C, en nihayetinde özünde bildiğimiz C dili. O sebeple bu kısım aman aman gömülü yazılıma özgü değil, ama merhaba dünya kodunu gömülü sistemci kafasından pestil edeceğiz. Sıksak ne kadar suyu çıkar? Göreceğiz…

C dili malumunuz,  ISO/IEC 9899 standardları ile tanımlanmış bir ifade biçimi. Bir dil bir insan derler ya, o misal bir dil 🙂 Kendisi diller familyasında,”yapısal” diller sınıfında yer alıyor. Yani ne diyor? Benim tasarımım yapılar (struct, enum, union) üzerine dayanır diyor. Benimle konuşacaksan, yapılar üzerinden konuşsan sen karlı çıkarsın diyor. İyi de neymiş bu yapılar? Struct, enum, union dedin, de ne bunlar? Hemen döndük yol haritasına, ne yazıyordu bilinene referans ver kıymetliyi anlat. O zaman bu yazıyı okumadan önce C dilini bir yerden tanımış olmanız gerekiyor. Üç beş örnek kodu çalıştırmanız gerekiyor. Yani dostlar, dost acı söyler, struct, enum, union nedir bilmeniz gerekiyor ki sonraki adım olarak işin felsefesini konuşalım. Çok da tatava yapmayacağım, inanıyorum ki bilmeyen de gitti okudu öğrendi geldi. Bilmeyen ama öğrenmek isteyenleri de duyar gibiyim; iyi de kaynak önermedik? Kitap olarak: Deitel&Deitel. Online kaynak olsun ve Türkçe olsun: ahanda burada.  Online olsun İngilizce olsun eyvallah o da burada. Şimdi heyecanıma yenik düşüp hemen struct, enum, union dedim ama onlardan daha önce çok önemli sorular var. İbretlerle dolu “Merhaba Dünya” var. Ezber bozan Merhaba Dünya!

Yazdığınız kodları derlemek için program olarak, dev C++’ı, codeblocks’u, eclipse cdt’yi önerebilirim. Sadistseniz, komut satırından Gcc ile de derleme yapabilirsiniz, ki çok keyiflidir, bilen bilir. 🙂

Şimdi, bir C kitabının gittiği sıra ile mevzunun inceliklerini konuşacağız. Anlı şanlı, Sanatsal Gömülü C başlıyor!

SANATSAL GÖMÜLÜ C!

Yanlış Bildiklerimizi Bir Kenara Koyabilmek, Öğrenmeye Açık Olmak…

C diliyle yazılan en basit kod diye tanıtılan merhaba dünya kodu ile başlayalım. Dakika bir, gol bir olsun. Acaba bin defa gördüğümüz merhaba dünya kodundan ne kadar ibret çıkarabiliriz ki? Üç beş satır kod. E hadi bakalım, suyunu sıkacağız demiştik. Kodun suyunu sıkalım neler neler çıkacak, görelim 🙂

Şimdi bir kere, iş yapan, bir şey döndüren en basit C kodu bu mu? Merhaba dünya hakikaten temelin temeli mi? Hiç alakası yok. Ahanda size, Bahçeli’ye yardımcı iş yapan çok daha basit C kodu. Koda hiç bir şey eklemeye gerek yok, derleyicide aynen çalışır. Bir şey eksik diye düşünmeyin.

Ee ne farketti ki? Çok şey farketti. Bir kere <stdio.h> kütüphanesini kullanmadık. “Yahu o, olmazsa olmaz değil miydi ya?”. Hayır efendim değildi. <stdio.h> yalnızca adı üstünde standart giriş çıkış (i/o) işleri yapılacaksa kullanılır. Merhaba dünya kodunda printf fonksiyonu çağırıldığından elimiz kolumuz bağlandı, <stdio.h> kütüphanesini göreve çağırdık. Peki niye <> ile çağırdık, bazen “selam.h” gibi de çağırılıyor bunun hikmeti nedir? Derleyici, çağırılacak bazı header dosyalarının konumunu ezbere bilir. Derleyicinizin “include directories” ayarında bunları görebilirsiniz. Deleyicinin yerini ezbere bildiği, uzak yerlerde de bulunabilen headerlar #include <selam.h> şeklinde çağırılır. Eğer selam.h dosyası, bu header’ı çağırdığımız selam.c dosyası ile aynı dizinde(klasörde) ise onu #include “selam.h” ile çağırırız. Peki #include nasıl bişi? C dilinde “#” ile başlayan komutlar preprocessor komutları diye adlandırılır ve yalnızca derleme zamanında çalışır. Yani biz selam.c fonksiyonunda selam.h’ı include edince derleyici derleme esnasında gider _selam.c diye geçici bir dosya oluşturur, selam.h’da ne var ne yoksa gider selam.c’nin tepesine koyarak toplam içeriği _selam.c’de saklar.

İyi de int veri tipi var kodda, o nerden geliyor? Ahanda ibret detected, int veri tipi C dilinin standard tanımlamalarında bulunan bir veri tipi olduğunadan, derleyici adam olacak, onu kütüphane olmaksızın tanıyacak.

Ama main olmazsa olmaz dmi? Hiç alakası yok. En sevmediğim genellemelerden biri de budur. Ezberdir, kötüdür, kemdir. Örneğin ARM Cortex mimarisinde kod her zaman main’den değil ResetInterruptHandler’dan başlar. İnanmazsınız, bu platformda main, reset interrupt handler tarafından herhangi bir fonksiyon gibi çağırılır. Nasıl yani main demesek ecmain desek kod ecmain fonksiyonuna mı gidecek? Evet. Ne derseniz ona gider. Ama alışanları hayal kırıklığına uğratmamak adına yine yalandan bir main çağırılır. Hmmm. Belki bu birilerini şaşırtmıştır. Hemen aydınlanmış hissetmemek lazım çünkü mevzu biraz daha derin. Main fonksiyonu aslında linker dayının, kodun başlangıç noktası olarak adreslediği bir fonksiyon. Main her şeyin başlangıç noktası olsa, işletim sistemi nasıl çalışırdı 🙂 Siz kodu çalıştırmadan önce, onu çalıştıracak sistemin çalışması gerekiyor. Demişler ki “aga, biz bu dili bulduk, elemanlar da kod yazsın da nerden başlayacak olm bu kod?” Biri demiş ki “ilk satırdan başlasın işte”, öbürü demiş “yok aga ön bilgiler lazım bir sabit bir fonksiyon adı belirleyelim, derleyici gitsin en azından o fonksiyonu arasın onun adresini bulsun bizim işletim sistemi de gitsin programı da ordan başlatsın nasıl ama”? Ve akla yatmış tamam demişler. Biz bi linker yazsak, windows üzerinde çalışsa ne yazmamız gerekirdi? Window’s bunu nasıl çalıştırırdı? Mevzuyu anlamamızı sağlayan soru bu? C programı nasıl çalışır değil. Bu ters yönden hedefe varmamızı sağlayacak. Compiler gitti bizim dosyaları derledi biz de birleştirerek çalıştırılabilir hale getireceğiz. Ne yapacağız? Diyeceğiz ki; misal bizim program “bigbang” fonksiyonundan başlasın. Ben bir dil yazsam her şey bigbang ile başlardı çünkü. Neyse bizim c dosyalarında kullanılan sembolleri, başka dosyalarda da arayıp bulup birleştirdik. Adam düzgün yazdı diye varsayım yapıyoruz ki bigbang fonksiyonu da yazmış bir tane. Süper! İşletim sistemi ne yapacak? Gidecek bakacak; bu program ne kadar ram kullanacaksa, o kadar yeri ayıracak ayarlayacak. Sembollere adresler atayacak, kendi task scheduler’ının stack’ini filan ayarlayıp bizim programı “bigbang” fonksiyonunun bellekteki adresinden başlatacak. Sonra da malumunuz bizim merhaba dünya kodu çalışacak. Vay beee. Ne yolculuk görüyor musunuz? Bunun da öncesi var, bilgisayar nasıl ayağa kalkıyor filan? Ama onlar sonranın mevzusu. Almamız gereken ibret şu: main de neticede bir fonksiyon… Linker, bizim elemanların aldığı karar yüzünden onu arıyor. Arasın dursun madem. Şimdi ibretlere devam.

int main()” yazdık. Bu ne demek; “int main(void)” demek aslında ama biz kısa olsun diye öyle yazdık dmi? Değil. İkisi arasında ince bir fark var. Buna da geleceğiz ama, önce sırayla gidelim. Bir kere, fonksiyonu soldan sağa inceleyelim. int döndürmesi ne demek fonksiyonun? Şu demektir ki; fonksiyon bir makine gibi çalışırsa, işini bitirince bize bir sayı verecek demektir. İyi de bizim program çalıştı bitti 0(sıfır) döndürdü, bu 0(sıfır) kime, niye gitti, ne anlatmaya çalıştı? Burada main özel bir fonksiyon etiketi olduğundan verdiği mesaj işletim sistemine gider. Yani bizim Merhaba dünya, doğru düzgün çalışıp işini bitirirse, bir yerde takılmazsa işletim sistemine 0(sıfır) sayısını gönderir. Ama niye sıfır? Çünkü bir çok hata çıkabilir, ama programın hatasız tamamlanma ihtimali bir tanedir. Biz her bir hataya sıfırdan farklı bir sayı değeri atarsak, hatasızlığa da tek bir şekilde(tek bir sebeple) gerçekleşeceğinden sıfır değerini atarsak ne olur? Çiçek olur çiçek. Bizim programda diyelim bellek ayrılamadı… O hataya 1 desek, printf ekrana bir şey yazamadı; o hata 2 desek, başkasına 3 desek filan tüm hataları indeksleyebiliriz. Hata kodunun 0(sıfır) olması, hata yok demektir. O nedenle 0(sıfır) döndürülür. Hata kodu da sayı olacağından dolayı da main int döndürür, ki hakkıdır yapar.  Önceden main’in adı niye main onu anlatmıştık.Şimdi şu “()” vs “(void)” farkına gelelim. Bir fonksiyon parametre olarak “()” alıyorsa, bu şu demektir: sen parametre olarak ne verirsen ver ben sallamayacağım ve onu kullanmayacağım. “(void)” ise daha otoriter bir mesaj veriyor: sen parametre olarak bana bir şey veremezsin. Parametre olarak (void) alan bir “seviyorumDe(void)” fonksiyonu uydurun, çağırırken “seviyorumDe();” şeklinde çağırın derleyici hiç kızmaz. Ama “seviyorumDe(“Sevmiyorum”);”  şeklinde çağırırsanız derleyici size kızar. Sonra gidin fonksiyon tanımını  “seviyorumDe(void)” yerine “seviyorumDe()” olarak tanımlayın derleyici size hiç kızmaz. Ama fonksiyonun içinde “Sevmiyorum” argümanına doğrudan erişemezsiniz. Demek ki neymiş, bunun bile bir nedeni varmış. Bu bile aslında fonksiyonu çağıracak kişiyi yönlendiriyor, kısıtlıyormuş. Yeni ibret; ezber yok.

Dostlar, gördüğünüz gibi “hello world” kodu bile bize neler neler gösterdi. Ki mevzuyu kısa kestiğimizi de belirtmek isterim. printf’in nasıl çalıştığını da anlatmak isterdim, ama şimdi öyle yapsam burası çok uzun olacak, belki sıkılacaksınız. İleride yeri geldi mi ondaki ibretleri de anlatacağım 🙂 O zamana kadar sabırla okuyun olur mu? Bu daha başlangıç, mücadeleye devam!

Dosya uzantıları: Selam.c ve selam.h örneklerini anlatmıştım. C programlamada muhakkak kaynak dosyaları .c uzantılı, header dosyaları .h uzantılı olmalı dimi? Alakası yok. selam.h dosyasını gidin selam.ozkaya dosyası olarak adlandırın. Sonra selam.c’de gidin #include “selam.ozkaya” yazın ve cayır cayır çalıştığını görün. gcc kullanmayı bilen varsa selam.c’yi de selam.ozen diye adlandırıp derlemeyi deneyebilir 🙂 Peki niye .c ve .h diye adlandırıyoruz? Çünkü derleyici bir dosyayı açtığında uzantısından, ona yapacağı muameleyi otomatik anlayabilsin istiyoruz. Aynı dili konuşalım istiyoruz.

DİPNOT: Sırf değiştirebiliyoruz diye header işlevi gören bir dosyanın uzantısını adınız soyadınız yapıp milleti kanser etmeyin 🙂 İnsan okuyacak o kodu, insan 🙂

Yukarıdaki yorum satırı hakkında ne düşünüyorsunuz? Ben kendisini iğrenç buluyorum çünkü bir amaca hizmet etmiyor. Koda bakan herkes o kodun C dili ile yazılmış bir merhaba dünya kodu olduğunu anlayabilir. Böyle yorum satırı olmaz, hiç bir işe yaramaz, sadece kalabalık yapar. Gereksiz kalabalığı da Gömülü C’ci sevmez. Buradan yorum satırlarına karşı olduğumu çıkarmayın, yorum satırları da sanatsal şekilde kullanılabilir. Yeri gelince detaylı anlatacağım 🙂

Şimdi devam…

Önceki Sayfa   Sonraki Sayfa

4 thoughts on “Gömülü C – 2 : Gömülü C’ye Giriş : Merhaba dünya

  1. Giray

    Kodlama yapmaya başlayan herkesin aklının kenarlarında dolanacak tilkileri gün ışığına çıkarmışın. Tebrik ederim

  2. Giray

    Kodlama yapmaya başlayan herkesin aklının kenarlarında dolanacak tilkileri gün ışığına çıkarmışın. Tebrik ederim

Leave a Reply to cihan Cancel reply