Yol Haritası

Bu bölümde Gemstone ile yapılması planlanan yeni projeler ve tamamlanma aşamaları bulunmaktadır. İlgili projelerde görev alarak katkıda bulunmak için Github sayfalarını veya topluluk forumlarını ziyaret edininiz.

​

Apache Nuttx&PX4

Pixhawk Uçuş Kontrolcü (Flight Controller) donanımı, çoğunlukla Cortex-M mimarili STM32 içermektedir. PX4 isimli otopilot ise Apache Nuttx isimli gerçek zamanlı işletim sisteminde çalışmakta olup Texas AM67a için desteği bulunmamaktadır. Bu projede, Apache Nuttx ve PX4’ün; T3-GEM-O1 geliştirme kartlarında bulunan Cortex-R5 çekirdeklerinde çalıştırılması hedeflenmektedir. Aşağıdaki tabloda güncel durum ve yapılacaklar bulunmaktadır.

​

ChibiOS + Ardupilot

Ardupilot otopilotu, T3 Gemstone O1 geliştirme kartında halihazırda Linux üzerinde, yani Cortex-A53 çekirdeklerde çalışmaktadır. Ancak gerçek zamanlı (real-time) ve düşük gecikmeli (low-latency) bir uçuş kontrolü için otopilotun, işletim sistemi yükü olmadan ayrılmış çekirdeklerde çalışması tercih edilir. Ardupilot’un birincil olarak desteklediği gerçek zamanlı işletim sistemi olan ChibiOS, uçuş kontrolcü kartlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu projede; ChibiOS işletim sisteminin AM67a SoC üzerindeki Cortex-R5 çekirdeklerine taşınması (port edilmesi) ve Ardupilot’un bu çekirdeklerde, ChibiOS üzerinde otopilot olarak çalıştırılması hedeflenmektedir. Böylece Cortex-A53 çekirdeklerde çalışan Linux genel amaçlı işlerle ilgilenirken, gerçek zamanlı uçuş kontrol döngüsü Cortex-R5 çekirdeklerinde kesintisiz olarak yürütülebilecektir. Aşağıdaki tabloda güncel durum ve yapılacak çalışmalar bulunmaktadır.

​

Buildroot

Yocto Project’e kıyasla, biraz daha hafif yapısı olan Linux derleme sistemi Buildroot’a; Gemstone desteği getirilecektir. Burada amaç buildroot’u indiren bir kişinin board olarak T3-GEM-O1’ü resmi buildroot sisteminde görebilmesi, yüklenen imaj türünü derleyerek geliştirme kartına yükleyebilmesidir.

​

Wayland Geçişi

AM67A SoC ile gelen GPU’nun (IMG BXS4-64) TI tarafından verilen sürücüsü, X11 masaüstü ortamlarını hızlandıramamaktadır. Halihazırda pencereler donanım hızlandırması olmaksızın CPU (llvmpipe) ile render edilmektedir. Bu durum masaüstü ortamının donarak çalışmasına sebep olmaktadır. Aynı sürücüde Wayland için hızlandırma desteği bulunmaktadır. Stabil, kaynak kullanımı düşük, özellik bakımından zengin ve kullanıcıların çoğunluğuna hitap eden Wayland destekli bir masaüstü ortamına geçilmesi hedeflenmektedir.

​

Linux Kernel Version 7

Kullanılmakta olan 6.12 sürümü yerine, Linux kernel 7’nin T3-GEM-O1 geliştirme kartında çalıştırılması hedeflenmektedir. Bu sayede yeni donanım sürücülerinden, geliştirmelerden ve hata düzeltmelerinden faydalanılması mümkün olacaktır.

​

Non-RT Linux Kernel Seçimi

Gemstone ekosisteminde dağıtılan imajların tamamında, gerçek zamanlı (real-time) yamaları uygulanmış PREEMPT_RT çekirdeği bulunmaktadır. Bu çekirdek, uçuş kontrol, motor sürme, endüstriyel haberleşme gibi belirlenen süre sınırları içerisinde yanıt verilmesi gereken uygulamalar için kesme (interrupt) gecikmelerini öngörülebilir hale getirmektedir. Ancak gerçek zamanlılık ihtiyacı olmayan projelerde bu durum bir dezavantaja dönüşmektedir. Gerçek zamanlı çekirdekte kilitleme (locking) mekanizmalarının farklı çalışması ve kesmelerin ayrı thread’lerde işlenmesi nedeniyle sistem genelinde ek yük oluşmakta; görüntü işleme, yapay öğrenme, derleme gibi işlem gücü odaklı yüklerde ve toplam veri aktarım hızında (throughput) gecikmeye ve performans kaybına sebep olmaktadır. Bu çalışmada amaç, çekirdeğin kullanıcı tarafından seçilebilir hale getirilmesidir. Böylece gerçek zamanlılık gerektiren projelerde PREEMPT_RT çekirdeği, gerektirmeyen projelerde ise standart (non-RT) çekirdek kullanılarak performanstan ödün verilmemesi hedeflenmektedir.

​

Gemstone Distro

Şu anda ekosistemde kullanılan kernel, bootloader ve firmware’ler Eğitim amacıyla Yocto aracılığıyla oluşturulmaktadır. Akabinde Pardus, Ubuntu, Debian dağıtımlarının muhtelif sürümleri ile birleştirilerek imajlar üretilmektedir. Bu yöntem değiştirilerek Kernel, Sürücüler, U-Boot, Firmware gibi çekirdek yazılımlarının tamamı Yocto olmadan derlenerek, güncel Ubuntu versiyonun port edilerek Gemstone Distro isminde bağımsız bir dağıtım üretilmesi hedeflenmektedir. Gemstone Image Writer uygulamasına Ubuntu, Pardus, Debian gibi dağıtımlar kendi arayüzlerini, masaüstü ortamlarını içererek bulunmakla birlikte Gemstone Distro tamamen kendi arayüzlerini içerecektir. Devbox, Taskfile, Distrobox gibi sistemler yerine Web tabanlı CI/CD araçları ile derleme yaparak imaj üreten sistemlere geçiş mümkündür.

​

Zenoh

Eclipse Zenoh Pico projesi, düşük kaynak tüketimi gereken çeşitli MCU’larda çalışmaktadır. Resmi kod deposunda belirtildiği üzere Arduino, STM32, ESP gibi kartlara uyarlanmıştır. T3 Gemstone O1 üzerinde bulunan AM67A Cortex R5 mimariler için ise bilinen bir uyarlama çalışması mevcut değildir. Bu çalışmada amaç zenoh-pico projesinin AM67A Cortex-R5 üzerinde lwIp ile birlikte çalışabilmesi, dynamic memory kullanımının kaldırılarak static memory uyarlamasının yapılması ve bunun bir kütüphane olarak kullanılabilmesini sağlayarak resmi kod depolarına T3 Gemstone O1 uyumluluğunun belirtilerek pull request oluşturmaktır. Dokümantasyonun MCU bölümü ve Examples reposu incelenerek aşağıdaki adımlar gerçekleştirilecektir.