Gömülü işletim sistemi
Gömülü İşletim Sistemi (GİS), özel olarak gömülü bilgisayar için tasarlanmış bir işletim sistemidir. Bu sistemler, belirli görevleri yerine getirmek için işlevselliği ve güvenilirliği artırmayı amaçlar.[1] Eğer kullanılan çoklu görev yöntemi zamanında görev yürütülmesine olanak tanıyorsa, böyle bir işletim sistemi gerçek zamanlı işletim sistemi (RTOS) olarak nitelendirilebilir.[2]
Genel bakış
[değiştir | kaynağı değiştir]
Gömülü işletim sistemleri, kamera ve mobil telefon gibi tüketici elektroniği ürünlerinin ayrılmaz bir parçasıdır. Ayrıca, otomotiv elektroniğinde kullanılarak hız sabitleme ve navigasyon gibi işlevlere yardımcı olur. Bunun yanı sıra, fabrika otomasyonu altyapısında da önemli bir rol oynar. Gömülü işletim sistemlerinin günlük kullanımları arasında görüntü tarayıcı, fotokopi makinesi ve kablosuz erişim noktası gibi ofis otomasyonu cihazları yer alır. Ayrıca, güvenlik sistemleri de dahil olmak üzere ev otomasyonu sistemleri gömülü işletim sistemlerine dayanır.[3]
Tasarım
[değiştir | kaynağı değiştir]Gömülü sistemler, bir işlemci ve buna karşılık gelen yazılımdan oluşur. Gömülü yazılım, çalıştırılabilir dosyalar ve çalışma zamanı sırasında geçici veri işleme için depolama gerektirir. Gömülü sistemler genellikle ana bellek bileşenleri olarak ROM ve RAM kullanır. Gömülü sistemler, işlevsellik için giriş ve çıkış arayüzlerine ihtiyaç duyar. Gömülü donanım yapılandırmaları genellikle benzersizdir ve uygulamaya göre değişiklik gösterir.[4] Gömülü sistem donanımının kaynak kısıtlamaları nedeniyle, işletim sistemleri dar bir kapsamda tasarlanır ve belirli uygulamalara uyarlanarak donanım sınırlamaları içinde en iyi şekilde çalışması sağlanır. Donanımı düzenleyen ve kontrol eden gömülü işletim sisteminin seçimi, genellikle gerekli ek gömülü donanım bileşenlerini de belirler.
Yazılım geliştiriciler, Merkezi İşlem Birimi (CPU)'nun tam işlem gücünden yararlanmak için temel kodları assembly diliyle yazabilir. Makineye uyumlu olması nedeniyle assembly dili, deterministik sistemlerde hızı artırabilir ancak taşınabilirliği ve sürdürülebilirliği azaltabilir. Gömülü işletim sistemleri genellikle "C" gibi taşınabilir programlama dilleriyle yazılır.
Tarihçe
[değiştir | kaynağı değiştir]Erken dönem gömülü işletim sistemleri
[değiştir | kaynağı değiştir]Gerçek zamanlı çoklu görev çekirdeği kavramı 1970'lerin sonlarında ortaya çıktı. 1980'lerde, gömülü sistem uygulamalarının karmaşıklığının artmasıyla birlikte, gerçek zamanlı çoklu görev çekirdeğine sahip işletim sistemleri, gömülü sistem geliştirme süreçlerinin değişen gereksinimlerini karşılamakta zorlandı. Bu durum, gerçek zamanlı çoklu görev çekirdeğinin evrilerek ağ iletişimi, dosya yönetimi, geliştirme ve hata ayıklama yeteneklerini içeren kapsamlı bir işletim sistemine (RTOS) dönüşmesine yol açtı.
Günümüzde RTOS, küresel bir endüstri haline gelmiştir. 1981 yılında Ready System, dünyanın ilk ticari gömülü gerçek zamanlı çekirdeği olan VRTX32'yi geliştirdi. 1993 yılında gerçekleşen bir birleşmenin ardından, Ready System ve Silikon Vadisi merkezli Microtec Research, VRTXmc üzerine inşa edilen iki yeni RTOS çekirdeği, VRTX32 ve VRTXsa'yı geliştirdi. Aynı dönemde VRTX entegre geliştirme ortamı olan Spectra tanıtıldı.
1996 yılında Microsoft x86, ARM, SH4 ve MIPS gibi çeşitli işlemci mimarilerini destekleyen gömülü işletim sistemi WinCE'yi piyasaya sürdü. WinCE, 2018 yılında ana akım desteğin sona ermesiyle birlikte artık kullanılmaz hale gelmiştir.[5]
OS-9 ve VxWorks de öne çıkan gömülü işletim sistemlerindendir.
Modern gömülü işletim sistemleri
[değiştir | kaynağı değiştir]Günümüzde Nesnelerin İnterneti (IoT) alanında, gömülü cihazlar yaygın olarak kullanılmaktadır ve yalnızca otomobiller bile yüzlerce sensör barındırmaktadır. Geleneksel gömülü sistemlerin aksine, IoT sistemleri daha düşük güç tüketimi, artırılmış güvenlik ve güvenilirlik ile geçici ağ oluşturma yeteneği gerektirir.[kaynak belirtilmeli]. İletişim katmanı, farklı protokoller arasında dönüşümü sağlarken, uygulama katmanı Internet üzerinden bulut bilişim yeteneklerini desteklemelidir.
Günümüz gömülü işletim sistemleri
[değiştir | kaynağı değiştir]Sonuç olarak, OpenWrt, Zeroshell, Android, LineageOS, LEDE, LibreCMC gibi Embedded Linux[6] türevleri OpenHarmony, Oniro OS, HarmonyOS, NetBSD,[7] PX5 RTOS, ThreadX, FreeRTOS, Tock gibi birçok yeni gömülü işletim sistemi popülerlik kazanmıştır.
Linux tabanlı projeler
[değiştir | kaynağı değiştir]Çeşitli gömülü sistemlerde çalışabilen işletim sistemleri oluşturmak amacıyla birçok Linux tabanlı proje, araç takımı ve çerçeve geliştirilmiştir. Bu projeler arasında OpenEmbedded, BusyBox, uClibc, musl libc ve Buildroot öne çıkmaktadır.
Ayrıca bakınız
[değiştir | kaynağı değiştir]- Gömülü Sistemlerde Linux
- Gömülebilir Linux Çekirdek Alt Kümesi (ELKS), bir disket üzerine sığabilen bir Linux işletim sistemidir.
- İşletim Sistemleri Listesi
- OpenWrt
- En Az Ayrıcalık İlkesi (Bilgisayar Güvenliği)
Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ Jabeen, Qamar; Khan, Fazlullah; Hayat, Muhammad Nouman; Khan, Haroon; Jan, Syed Roohullah; Ullah, Farman (11 Mayıs 2016). "A Survey: Embedded Systems Supporting By Different Operating Systems". arXiv:1610.07899 $2.
- ^ "Definition of embedded OS". PC Magazine. 24 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Eylül 2023.
- ^ Alan Holt; Chi-Yu Huang (2018). Embedded Operating Systems: A Practical Approach. Springer International Publishing. s. 5. ISBN 9783319729770.
- ^ Sager, P. M.; Agarwal, V. (November 2002). "Embedded operating systems for real-time applications" (PDF). M. Tech. Credit Seminar Report. Electronic Systems Group, EE Dept, IIT Bombay. s. 14. 23 Ocak 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 2 Şubat 2025.
- ^ "Microsoft - Lifecycle for Windows Embedded Compact 2013". Microsoft Docs. 3 Şubat 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Şubat 2022.
- ^ Barbieri, Edoardo (24 Kasım 2021). "What is embedded Linux?". Ubuntu. 29 Eylül 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Eylül 2023.
- ^ "Chapter 1. What is NetBSD?". NetBSD. 25 Ekim 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Eylül 2023.