Gemstone için NuttX desteği henüz geliştirme aşamasındadır. Kartın üzerindeki tüm çevre birimleri kullanmak mümkün değildir.
NuttX, gerçek zamanlı uygulamalar için tasarlanmış açık kaynaklı bir işletim sistemidir. POSIX ve ANSI standartlarına uyumlu olan NuttX, özellikle gömülü sistemler ve mikrodenetleyiciler için optimize edilmiştir. Gemstone kartında bulunan R5F çekirdekleri için NuttX’i seçmemizin temel nedeni, onun deterministik davranış sergilemesi ve gerçek zamanlı görevleri güvenilir şekilde yönetebilmesidir. Ayrıca NuttX, Ardupilot ve PX4 gibi popüler otopilot yazılımlarının desteklediği bir platform olması nedeniyle drone ve otonom araç projeleri için kritik öneme sahiptir. AM67A SoC’si için henüz resmi NuttX desteği bulunmadığından, özel olarak beagley-ai isimli bir konfigürasyon oluşturulmuştur. Bu konfigürasyon, kartımızın donanım özelliklerine ve R5F çekirdeklerinin kapasitelerine uygun şekilde tasarlanmıştır.

​
Toolchain Kurulumu

NuttX’i derleyebilmek için ARM Cortex-R5F çekirdekleri ile uyumlu bir çapraz derleyiciye ihtiyacımız vardır. gcc-arm-none-eabi toolchain’i bu ihtiyacımızı karşılayan standart çözümdür. Ubuntu/Debian sistemlerde toolchain’i paket yöneticisi ile kurabilirsiniz: 
sudo apt update
sudo apt install gcc-arm-none-eabi
Alternatif olarak, ARM’ın resmi sitesinden en güncel sürümü indirerek manuel kurulum yapabilirsiniz. Kurulumun ardından arm-none-eabi-gcc --version komutuyla toolchain’in düzgün çalıştığını doğrulayabilirsiniz.

​
Kaynak Kodu İndirme

NuttX ekosistemi iki temel repository’den oluşmaktadır: çekirdek işletim sistemi ve uygulama framework’ü. Gemstone kartı için özelleştirilmiş versiyonları indirmek için aşağıdaki adımları takip edin: 
# Ana NuttX repository'sini klonlayın
git clone https://github.com/t3gemstone/nuttx.git

# NuttX uygulamalarını 'apps' klasörü olarak klonlayın
git clone https://github.com/t3gemstone/nuttx-apps.git apps

# Ana çalışma dizininize geçin
cd nuttx
Bu yapılandırma, NuttX’in beklediği standart dizin düzenini oluşturur. apps klasörü, işletim sisteminin üzerinde çalışacak uygulamaları ve servisleri içerir.

​
Konfigürasyon Uygulama

NuttX, farklı donanım platformları için önceden hazırlanmış konfigürasyonlar kullanır. Gemstone kartımız için beagley-ai konfigürasyonunu uygulayarak başlayalım: 
./tools/configure.sh -l beagley-ai:nsh
Bu komut, AM67A SoC’nin özelliklerine uygun temel ayarları yapılandırır ve NuttShell (nsh) isimli basit bir komut satırı arayüzünü aktif hale getirir. NuttShell, sistem üzerinde temel dosya işlemleri ve sistem yönetimi görevlerini gerçekleştirmenizi sağlar.

​
Konfigürasyon Özelleştirme

Bazen varsayılan konfigürasyonda değişiklik yapmanız gerekebilir. NuttX, Linux çekirdeğine benzer şekilde menuconfig aracını kullanır: 
make menuconfig
Bu grafik arayüz üzerinden driver’ları aktifleştirebilir, bellek ayarlarını değiştirebilir veya yeni özellikler ekleyebilirsiniz. Değişikliklerinizi kalıcı hale getirmek için savedefconfig komutunu kullanın: 
make savedefconfig
Bu komut, sadece varsayılan ayarlardan farklı olan konfigürasyonları kaydeder, böylece konfigürasyon dosyası gereksiz yere büyümez.

​
Debug Konfigürasyonu

Varsayılan olarak NuttX release modunda konfigüre edilmiştir, bu da optimize edilmiş ancak debug bilgileri içermeyen küçük boyutlu bir binary üretir. Geliştirme sürecinde adım adım debug yapabilmek için debug moduna geçmeniz gerekecektir. Menuconfig aracını açın ve şu yolu takip edin: Build Setup → Debug Options → Enable Debug Features. Ayrıca Generate Debug Symbols seçeneğini de aktifleştirin. Bu ayarlar, derleyicinin debug bilgilerini binary içerisine gömüp, debugger’ın kaynak kod seviyesinde debug yapmasını sağlar.

​
Derleme İşlemi

Konfigürasyon tamamlandıktan sonra NuttX’i derleyebiliriz: 
make -j$(nproc)
Bu komut, sisteminizde bulunan tüm CPU çekirdeklerini kullanarak paralel derleme yapar. Derleme sonucunda nuttx isimli bir ELF dosyası oluşur. Bu dosya, R5F çekirdeğine yüklenecek işletim sistemi imajını içerir.

​
CCS IDE Entegrasyonu

Texas Instruments Code Composer Studio (CCS), AM67A SoC ailesi için özel olarak optimize edilmiş geliştirme ortamıdır. NuttX projenizi CCS’ye entegre etmek için IDE’yi açın ve File → Import → C/C++ → Existing Code as Makefile Project seçeneğini kullanın. Proje dizini olarak nuttx klasörünü seçin ve toolchain olarak Cross GCC’yi belirtin. Bu yapılandırma, CCS’nin NuttX kaynak kodunu anlayıp syntax highlighting ve kod navigasyonu gibi özellikler sunmasını sağlar.

​
SBL NULL ile Debug Hazırlığı

Normal çalışma koşullarında, SD kartın boot partition’ında bulunan tiboot3.bin dosyası U-Boot bootloader’ını başlatır. Ancak R5F çekirdeklerine debug erişimi sağlamak için bu dosyayı SBL NULL projesinin ürettiği tiboot3.bin ile değiştirmemiz gerekir. SBL NULL, System Boot Loader’ın özel bir versiyonudur. Bu versiyon, SoC’yi temel seviyede ilklendirip R5F çekirdeklerini WFI (Wait For Interrupt) modunda bekletir. Bu durum, çekirdeklerin herhangi bir kod çalıştırmadan debugger’ın bağlanmasını beklemesini sağlar. SD kartı bilgisayarınıza takın, boot partition’ındaki tiboot3.bin dosyasını yedekleyin ve SBL NULL’un ürettiği dosya ile değiştirin. Kartı tekrar Gemstone’a takıp güç verin.

​
Debug İşlemi

CCS IDE üzerinden debug işlemini başlatmak için önce Target Configuration dosyanızı açın ve AM67A SoC’ye bağlanın. Run → Debug menüsünden MCU R5F çekirdeğini seçin. Debugger bağlandıktan sonra, Run → Load → Load Program ile nuttx ELF dosyasını seçin. Bu işlem, NuttX işletim sistemini R5F çekirdeğinin belleğine yükler. Program yüklendikten sonra breakpoint’ler koyabilir, değişkenleri izleyebilir ve kod üzerinde adım adım ilerleyebilirsiniz. NuttX’in task scheduler’ı ve interrupt handler’ları gibi kritik bileşenlerinin nasıl çalıştığını bu şekilde detaylı olarak inceleyebilirsiniz.

​
Temizlik İşlemleri

Geliştirme sürecinde bazen temiz bir başlangıç yapmanız gerekebilir. NuttX iki seviyede temizlik komutu sunar: 
# Sadece object dosyalarını ve binary'leri temizler
make clean

# Tüm build dosyalarını ve konfigürasyonu temizler
make distclean
make clean komutu derleme sonucunda oluşan dosyaları siler ancak konfigürasyonu korur. make distclean ise projeyi tamamen ilk haline döndürür, bu durumda konfigürasyon işlemini tekrar yapmanız gerekir. Bu süreç tamamlandığında, Gemstone kartınızın R5F çekirdekleri üzerinde tam işlevsel bir NuttX işletim sistemi çalışıyor olacak ve gerçek zamanlı uygulamalarınız için sağlam bir temel elde etmiş olacaksınız.