Eğitim amaçlı yapılandırılabilir modüler donanım üzerine gömülü işletim sistemi tasarımı
The embedded operating system design on a reconfigurable modular hardware for educational purpose
- Tez No: 309895
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. ALİ GÜLBAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 201
Özet
Eski bir çin atasözünde ?Dinlersem unuturum, görürsem hatırlarım, uygularsam anlarım? veciz ifadesinden de anlaşılacağı üzere, bir konu hakkında en ideal öğrenmenin, öğrenilen teorik bilgilerin uygulamaya geçirilmesinden geçmektedir. Elektronik Mühendisliği, Bilgisayar Mühendisliği ve buna benzer bilim dallarında önemli bir yer teşkil eden Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu ile İşletim Sistemi derslerinde teorik olarak işlenen kavramların pratiğe dönüştürülmesi günümüz eğitim sisteminin problemleri arasında yer almaktadır. Gelişen teknoloji ile beraber bu derslerin uygulama ihtiyacını karşılamaya yönelik yazılımsal ve donanımsal temelli çözümler üretilmiştir. İşletim Sistemleri dersine yönelik yapılan eğitimsel çalışmalar Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu dersine yönelik yapılan çalışmalar ile karşılaştırıldığında özgün sistem tasarlama motivasyonu açısından yetersiz olduğu görülmektedir. Bu çözüm adımlarına son yıllarda alanda programlanabilir kapı dizileri(FPGA- Field Programmable Gate Arrays) geliştirme ortamları kullanılarak yeni bir yaklaşım getirilmeye çalışılmıştır. Bu geliştirme ortamları kullanılarak geliştirilen eğitimsel çalışmalar simülasyon ortamındaki ideal şartların yerine gerçek dünya şartları altında gözlenebilen, çalıştırılabilen, elle tutulabilen yapıların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu tez kapsamında yapılan ilk çalışma 2009 yılında tasarladığımız yazılımsal tabanlı bilgisayar mimarisine modüler özellik katılarak FPGA geliştirme ortamına aktarılmıştır. Modülerlik özelliği kullanıcılara sisteme müdahil olma avantajını getirerek özellikle Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu dersine yönelik motivasyon artıcı bir etki getirmiştir. Başka bir deyişle kullanıcı sistemdeki bir bileşenin yerine kendi tasarımını ekleyerek sistemin işleyişinde herhangi bir olumsuzluğa neden olmaması kullanıcının bu derse karşı motivasyonunu artıran kullanıcı dostu bir özelliktir. Bu nedenle kullanıcı büyük bir sistemin karmaşası içinde kaybolmadan sistemdeki birimleri kullanıcı tabanlı tasarımlarla değiştirerek kendi bilgisayar mimarisini oluşturabilecektir. Ayrıca modüler özellikli donanımsal tabanlı bilgisayar mimarisi üzerine sıfırdan bir işletim sisteminin nasıl tasarlanacağı konusunda eğitimsel bir doküman hazırlanarak literatürde bu alanda bir kullanıcı rehberi olması hedeflenmiştir. Tasarlanan işletim sistemi bilgisayar mimarisinin sahip olduğu assembly dili ile yazılan özgün bir işletim sistemi olup eğitimsel amaçlı olarak literatürde kullanılmak üzere yer alacaktır.
Özet (Çeviri)
An old Chinese proverb says ?I hear, and I forget; I see, and I remember; I do, and I understand?. As is understood from this expression, the most ideal learning about a topic is to put into practice the theoretical knowledge learned. Computer Organization and Operating Systems courses play a significant role in the Electronics Engineering, Computer Engineering and similar disciplines. To convert practice the concepts handled in these courses are among the problems of today?s education system. It has been produced hardware and software based solutions to eliminate the need for application in these courses using technology. The educational tools prepared for operating systems course is insufficient in terms of the motivation of original system design compared with computer organization and architecture course In addition to these solutions, it has been brought new approach using FPGA(Field Programmable Gate Array) development environments. The educational tools solution developed by using FPGA development environments brought about observable, executable and tangible structures under real world conditions instead of the ideal conditions in the simulation environment. The computer architecture developed using an emulator program that we designed in 2009 is embedded to the FPGA development board by including the modular approach in this thesis. The modular approach allowed the effect for enhancing motivation to users by bringing involving feature in especially computer architecture and organization course. In other words, it is user friendly that since the user defined design does not cause any negative effect at the process of system and to be able to integrate their designs instead of a component of the system. In this way, the user will obtain the own computer architecture by changing the related system?s components with the user defined designs without getting lost in the complexity. Also we have prepared a user guide how to design an operating system on hardware based computer architecture from scratch. The developed operating system is written using assembly language of our computer architecture named BZK.SAU and presented an educational tool to the literature.
Benzer Tezler
- FPGA based hardware accelerator for euler equations with finite volume method
Euler denklemleri için sonlu hacimler yöntemi ile FPGA tabanlı donanım hızlandırıcı
EMİNE ELİF YİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- Spoken infobot design
Konuşan bilgi botu tasarımı
RAMAZAN GÖKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA YALÇIN
- Kaotik sistem tasarımında programlanabilir analog dizi uygulamaları
Programmable analog array applications in chaotic system design
FATMA YILDIRIM DALKIRAN
Doktora
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. RECAİ KILIÇ
- Physical layer techniques for 5G and beyond wireless systems
5G ve ötesi kablosuz sistemler için fiziksel katman teknikleri
ABUU BAKARI KIHERO
Doktora
İngilizce
2024
İletişim Bilimleriİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği ve Siber Sistemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN
- Elektronik kalkan için parazitik parametrelerin çıkarımı
Extraction of parasitic parameters for electronic shield
İMRAN MERAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN