Açık Kaynak Assembly İşletim Sistemi

Merhabalar… Ben Uygar. Bir önceki yazımda (http://blog.turkiyeelektronik.com/2017/06/22/kendi-isletim-sisteminizi-yazin/) sizlere assembly ile basit bir bootloaderın nasıl yazılacağından, bilgisayarların nasıl önyükleme yaptığından, BIOS’dan, POST işleminden ve önyüklemenin ne olduğundan bahsetmiştim. Şimdi ise varolan bir açık kaynak işletim sisteminin kodlarını değiştirerek kendi basit işletim sisteminizi nasıl yapabileceğinizi göstereceğim 🙂

[sam id=”1″ codes=”true”]

[sam id=”1″ codes=”true”]

Başlamadan önce önceki yazımda belirtmediğim ancak bir işletim sisteminin olmazsa olmaz bazı bölümlerini açıklayayim. İşletim sistemleri, donanım ile iletişim kurarken kernel (Çekirdek) adlı bir yazılım kullanır. Kullanıcının gördüğü kısım User Interface – UI (Kullanıcı Arayüzü) olarak adlandırılır. Kullanıcı arayüzü üzerinde çalışan programlar, hiçbir işletim sisteminde doğrudan donanım ile haberleşemez. Programlar kernel’a istekte bulunur. Kernel bu isteği donanıma iletir ve gelen cevap yine doğrudan uygulamalara gidemez.

Kernel Nedir?

Kernel; işletim sisteminin çekirdeğini oluşturan ve sistemdeki her şeyi kontrol eden bir bilgisayar yazılımıdır. Önceki yazımda ikinci önyükleyici işletim sistemini yükler demiştim. Burada işletim sistemi olarak bahsettiğim yazılım aslında kernel’dı. Yani kernel, bootloader’dan sonra yüklenen ilk yazılımdır. Şimdilik bu kadar bilgi yeterli 🙂 Daha sonra sadece kernel’ı anlatan ayrı bir yazı yazacağım.

Çizim kaynağı: Wikipedia

Yukarıda işletim sistemlerinin genel yapısını görmektesiniz. Şimdi sizlere bu yazıda anlatacağım açık kaynak kodlu basit işletim sistemine gelelim. Kullanacağımız sistemin adı MikeOS.

MikeOS Nedir?

MikeOS, assembly dili ile yazılmış, x86 bilgisayarlar için bir işletim sistemidir. Ancak bu işletim sistemi bir bilgisayarı kullanmak için değil; basit 16-bit, gerçek mod işletim sistemlerinin nasıl çalıştığını öğretmek amacıyla, bir eğitim aracı olarak tasarlanmış.

Artık başlayabiliriz. http://mikeos.sourceforge.net/  adresindeki Downloads bölümünden onu indirelim. İndirdiğimiz arşivi herhangi bir yere çıkaralım. Ben 4.5 sürümünü indirdim. Çıkardığım arşivin klasör yapısı aşağıdaki gibi:

mikeos-4.5/
├── source/
│   ├── features/
│   │   └── *.asm
│   ├── bootload/
│   │   ├── bootload.bin
│   │   └── bootload.asm
│   ├── kernel.bin
│   └── kernel.asm
├── programs/
│   └── *.*
├── doc/
│   └── (Çeşitli dökümanlar)
├── disk_images/
│   ├── README.TXT
│   ├── mikeos.iso 
│   ├── mikeos.flp 
│   └── mikeos.dmg
├── test-linux.sh
├── README.TXT
├── buildwin.bat
└── build-*.sh

Bu dosyalardan source klasörü, işletim sistemimizin dosyalarının bulunduğu klasör. programs ise işletim sistemimizde çalışan programların klasörü. doc, bizler için hazırlanmış İngilizce belgelerin bulunduğu klasör.  disk_images ise işletim sistemimizi derledikten sonra oluşan önyüklenebilir disk kalıpları ve binary dosyaları.

source, yani kaynak klasörünü inceleyelim. İçinde features yani özellikler adında bir klasör var. Bu klasörün içerisinde ise çeşitli assembly dosyaları (.asm) var. Bu dosyalar, kernel tarafından yüklenen ve sistemin temel fonksiyonlarını oluşturan dosyalar. bootload klasöründe ise önyükleyicimiz bulunuyor. Bir önceki yazımda anlattığım önyükleyicinin çok daha karışık hali 🙂 *.asm dosyaları; derlenmemiş, insanlar tarafından direk olarak okunabilir dosyalardır. *.bin gibi dosyalar ise derlenmiş ve yanlızca makineler tarafından okunabilir dosyalardır. kernel.asm ise yazının başında belirttiğim sistem çekirdeği.

Şimdi bu işletim sistemini nasıl çalıştıracağımızı anlatacağım. Bu aşamada build dosyalarınan faydalanacağız. Build dosyaları, kullandığımız işletim sisteminin adına göre isimlendirilmiş. Kendimize uygun olan build dosyasını açıyoruz. Örneğin ben Linux kullandığım için build-linux.sh’ı açacağım.

Ancak açtığımda “You must be logged in as root to build (for loopback mounting)
Enter ‘su’ or ‘sudo bash’ to switch to root” şeklinde bir hata aldım. Dolayısıyla Linux kullanıcıları, sudo sh ./build-linux.sh komutunu kullanmalılar.

Yukarıdaki mesajları aldığımızda disk_images klasöründeki dosyalar güncellenmiş oluyor. Bunları Linux üzerinde test-linux.sh dosyasını kullanarak kolayca qemu üzerinden çalıştırabiliyoruz. Windows için ise mikeos.iso  dosyası virtual machine (sanal makine) üzerinden çalıştırılabilir.

Sistemi çalıştırdığımızda karşımıza çıkan ekran. Ok tuşları ve enter yardımıyla OK’a basarsak grafiksel kullanıcı arayüzü (GUI) açılır. Cancel’e basarsak, komut satırı şeklinde olan kullanıcı arayüzü açılır.

OK’a bastığımızda çıkan arayüz. Burda gördükleriniz, programs klasöründeki dosyalar. KERNEL.BIN hariç her şeyi çalıştırabilirsiniz.

Bu da sistemin konsol arayüzü.

Bu yazımın da sonuna geldim. Bulduğunuz her türlü dosyayı inceleyerek kendinizi geliştirebilir, değerleri değiştrerek eğlenebilirsiniz 🙂 Bir sonraki yazımda görüşmek üzere…

[sam id=”1″ codes=”true”]

[sam id=”1″ codes=”true”]

Kendi İşletim Sisteminizi Yazın!

Mehabalar… Bu yazımda sizlere assembly dili ile nasıl basit bir bootloader yazabileceğinizi anlatacağım.

[sam id=”1″ codes=”true”]

[sam id=”1″ codes=”true”]

Ancak bunlardan önce işletim sistemleri hakkında genel bilgiler vermekte fayda var.

BIOS Nedir?

BIOS, (Basic input-output System) (Türkçesi: Temel Giriş-Çıkış Sistemi) bilgisayarınızı satın aldığınızda onunla beraber gelen bir EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) (Türkçesi: Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Hafıza) hafıza üzerinde bulunan bir yazılımdır. Bilgisayar açıldığı anda işlemciye tüm diğer donanımları tanıtır. Bu donanımların temel iletişimprotokollerini belirler. Ve işletim sisteminin herhangi bir sürücüden (örn: HDD/USB bellek vb.)  başlatılmasını sağlar ve işletim sistemi çalışırken donanım/yazılım arasındaki ilişkileri düzenler. Aşağıda anakart üzerinde bulunan BIOS EPROM yongasını görmektesiniz:

BIOS EPROM
Fotoğraf Kaynağı: Wikipedia

Önyükleme (Boot) Nedir?

Bilgisayarlarda önyükleme, bilgisayarın başlatma tuşuna basıldıktan sonra bir işletim sistemini başlatması için gereken komut veya komut dizesidir.

Bilgisayar Nasıl Önyükleme Yapar?

Bir bilgisayar kasasının başlatma tuşuna bastığınızda bilgisayarınız öncelikle işlemci pinlerini sıfırlar ve register’ları belirli bir değere ayarlar. CPU, BIOS ardesine atlar (0xFFFF0). BIOS, bir POST kontrolü (Power-on Self-Test) (Türkçe: Açılışta otomatik sınama) ve diğer gerekli kontrolleri yapar. Bu kontroller, tüm donanımı (RAM, CPU vb.) sağlıklı çalışıp çalışmadığını denetlemek için anakartı tarar. Bazen bilgisayarımızı açtığımızda gelen “Beep” sesleri, bu kontrolün olumsuz sonuçlanmasından kaynaklanır. Aşağıda bilgisayarımız POST işlemini gerçekleştirirken karşımıza çıkan bir ekranın ekran alıntısı bulunmakta.

Fotoğraf Kaynağı: Wikipedia

Bu işlemden sonra BIOS, MBR’ye (Master Boot Record) (Tr: Ana Önyükleme Kaydı) atlar. MBR, disklerin ilk 512 baytlık bölümüdür. Bu bölüm, diskinilk sektörüdür. BIOS, MBR üzerie geldiğinde buradan birinci bootloader yüklenir. Bu 512baytlık yazılım, ikinci bootloader’ı çalıştırır. İkinci bootloader ise işletim sistemini yükler. Aşağıda birinci bootloader’in yapısını görmektesiniz:

MBR
Çizim Kaynakçası: www.engineersgarage.com

Örnek Bir Bootloader

[BITS 16]       ;Derleyiciye kodun 16 bit olduğunu söyledik.
[ORG 0x7C00]    ;Derleyiciye kodun yüklendikten sonra hafızadaki
                ;yerini belirttik.
MOV SI, String  ;Dize işaretçisini SI'ya kaydet.
CALL PrintString;Dize basma fonksiyonunu çağır.
JMP $           ;Sonsuz döngüyü başlatıyoruz.
PrintCharacter: ;Ekrana karakter basarken kullanacağımız işlem.
                ;ASCII değerinin AL içerisinde olduğunu varsayınız.
MOV AH, 0x0E    ;BIOS'a ekrana bir karakter basmamız gerektiğini
                ; söyle.
MOV BH, 0x00    ;Sayfa numarası. 
MOV BL, 0x07    ;Yazı özniteliği 0x07, siyah arkaplan üzerinde 
                ; açık yazı tipi.
INT 0x10        ;Video kesmesini çağır.
RET             ;Çağrı işlemine geri dön.
PrintString:    ;Ekrana dize basarken kullanacağımız işlem.
                ;Dize başlama işaretçisi SI kaydında.

next_character: ;Dizeden bir sonraki karakteri almak için etiket.
MOV AL, [SI]    ;Dizeden bir bayt al ve AL içerisine kaydet.
INC SI          ;SI'yi artır.
OR AL, AL       ;AL daki değerin 0 olup olmadığını kontrol et. 
                ;(0 => dize sonu)
JZ exit_function;Dize bittiyse dön
CALL PrintCharacter ;Bitmediyse AL'daki karakteri bas.
JMP next_character  ;Dizeden sonraki karakteri getir.
exit_function:      ;Etiketi bitir
RET                 ;İşleme dön
PrintString:        ;Ekrana dize basarken kullanacağımız işlem.
                    ;Dize başlama işaretçisi SI kaydında.
next_character:     ;Dizeden bir sonraki karakteri almak için etiket.
MOV AL, [SI]        ;Dizeden bir bayt al ve AL içerisine kaydet.
INC SI              ;SI'yi artır.
OR AL, AL           ;AL daki değerin 0 olup olmadığını kontrol et.
                    ;(0 => dize sonu)
JZ exit_function    ;Dize bittiyse dön
CALL PrintCharacter ;Bitmediyse AL'daki karakteri bas.
JMP next_character  ;Dizeden sonraki karakteri getir.
exit_function:      ;Etiketi bitir
RET                 ;İşleme dön
;Veri
String db 'Www.TurkiyeElektronik.Com', 0 ;0 ile biten String dizesi.

TIMES 510 - ($ - $$) db 0 ;Sektörün geri kalanını 0 ile doldur.
DW 0xAA55                 ;Önyükleyici imzası.

Evet kodların yanındaki ; işaretlerinden sonraki açıklamalar yardımıyla kodu anlayabilirsiniz 🙂 Komutları tek tek açıklamak için assembly ile ilgili başka bir yazı yazmayı düşünüyorum. Kısa bir bilgi vermek gerekirse assembly, çok düşük seviyeli (makine diline yakın) ve karmaşık bir dildir 😀 Şimdi bu kodu yazdıktan sonra nasıl derleyeceğinizi göstereceğim.  Ben Linux işletim sistemini kullanıyorum. Ancak bildiğim kadarıyla kullandığım programların [nasm (assembly derleyicisi), qemu (emülatör)] Windows için olanları da var 🙂 Öncelikle üsetteki assembly kodunu derlememiz, yani makine diline çevirmemiz gerekir. Bunun için Windows komut isteminden veya Linux uçbiriminden cd komutu ile yukarıdaki assembly kodunu kaydettiğimiz boot.asm dosyasının bulunduğu klasöre gelelim. Daha sonra nasm boot.asm -f bin -o boot.bin komutu ile makine dilinde bir boot.bin dosyası oluşturalım.

Geldik en güzel aşamaya: denemek 🙂 Denemek için ise qemu-system-i386 ./boot.binkomutunu kullanalım.

Ve sonuç:

OS Test

Ancak belirtmekte fayda var ki buşekilde sıfırdan bir işletim sistemi yazmamız neredeyse olanaksız. Bu nedenle Linux Kernel‘i ve GRUB Bootloader‘ını kullanmamızda fayda var. Kerneli Linux ve GRUB terimlerini daha sonra tek tek açıklayacağım. Umarım faydalı bir yazı olmuştur. Yorumlarınızı bekliyorm 🙂 Sorularınızı yorumlar aracılığı ile her zaman sorabilirsiniz. Sonraki yazılarımda görüşmek üzere, hoşça kalın…

Kaynakça:

http://whatis.techtarget.com/definition/BIOS-basic-input-output-system

https://www.engineersgarage.com/tutorials/how-computer-pc-boots-up

http://viralpatel.net/taj/tutorial/hello_world_bootloader.php

[sam id=”1″ codes=”true”]

[sam id=”1″ codes=”true”]

Türkiye 5G’ye Hazırlanıyor

TÜBİTAK (Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu), 5G teknolojisinin hazırlanması ve prototiplerinin geliştirilmesi ile ilgili projelere destek verecek.

[sam id=”1″ codes=”true”]

4.5G teknolojisiyle yeni tanışan Türkiye’nin 5G teknolojisine de sahip olabilmesi için yürütülen çabalara bir yenisi daha eklendi.

5G mobil teknolojisinin tasarlanmasının bir diğer nedeni de İnternet üzerindeki trafiğin her geçen gün artması. Bu trafiğin artmasının sebebi ise canlı yayın araçlarının mobil İnternet ile verileri merkeze göndermesi, mobil ağ kullanan cihazların, uygulamaların ve programların artması diyebiliriz.

“Yeni nesil modülasyon ve kodlama teknolojilerini kullanan 5G modem prototiplerinin geliştirilmesi”, “5G cihazdan cihaza veri iletişim protokollerinin ve prototiplerinin geliştirilmesi”, “Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu Milli Frekans Planı dikkate alınarak esnek frekans ve bant genişliği kullanan yeni nesil radyo erişim ağı teknolojileri geliştirilmesi” ve “Farklı yeteneklerde cihazların haberleşmesine yönelik ortaklaştırılmış ağ erişim teknolojileri” alanlarındaki Ar-Ge faaliyetleri çağrı kapsamında desteklenecek.

“5G sistemleri için yazılım tanımlı ağ ve ağ fonksiyonu sanallaştırma teknolojilerinin ve prototiplerinin geliştirilmesi”, “Ağ kaynaklarının verimli kullanılmasına yönelik bilişsel 5G ağ yönetim ve planlama teknolojilerinin ve yazılımlarının geliştirilmesi”, “5G için güvenlik protokollerinin geliştirilmesi” ve “5G için test/simülatör cihazlarının geliştirilmesi” amacıyla yürütülecek çalışmalar da desteklerden yararlanabilecek.

KAYNAK: http://www.milliyet.com.tr/

4.5g Uyumlu Telefonlar

Merhaba arkadaşlar.. Aşağıda 4.5g uyumlu telefonların listesini görmektesiniz:

[sam id=”1″ codes=”true”]

Samsung Galaxy Note 5

Samsung Galaxy S6 Edge+

Blackberry Priv

Xiaomi Mi Note Pro/Mi 5 Plus

300 Mbps:

Apple iPhone 6S/6S Plus

Samsung Galaxy S6/Note 4/Note Edge/Alpha/A7-A5-A3 (2016)

HTC One M9/M9+/A9

LG G4/G4 Pro/V10/G Flex 2

Sony Xperia Z3+ /Z4/Z5

Microsoft Lumia 950XL/950

Huawei Mate 8/Mate 7/Honor 6/Honor 7

Nexus 5X/6/6P

Xiaomi Mi 5

Motorola Moto X Style

Lenovo Vibe X3

150 Mbps:

Apple iPhone 6/6 Plus

Samsung Galaxy S5/Note 3 (N9005)/Grand Prime/Grand Max/ A7/A5/A3/J7/J5/J3/E7

HTC One M8/One ME/E9/E9+/Desire 820/826/Eye

LG G4 Stylus/G4 Beat/G4c/G3/G2

Sony Xperia Z3/Z3 Compact/Z2/Z2a/Z1/Z1 Compact/M5/M4 Aqua/C4/C5/C5 Ultra

Microsoft Lumia 550/640/650/830/930/1520

Huawei Ascent P8 lite/P7/G7/G8/Honor 5x/4x

Nexus 5

Xiaomi Redmi Note Prime/Redmi Note 2/Mi 4c/Mi Note

Motorola Droid Turbo 2/Droid Maxx 2/Moto G (3. nesil)/Moto X Force

Lenovo Vibe P1/P1 Turbo/P70/K4 Note/K5 Note/Lemon 3/A7000/Vibe Shot/X2/S1

Asus Zenfone 2/Max/Lazer/Selfie

General Mobile Android One/Discovery Elite Plus

Casper VIA M1/V10

Teknosa Preo P2

Türk Telekom TT175

Alcatel One Touch Idol 3

Vestel Venüs V3

Vodafone Smart 6

Turkcell T60

One Plus 2

Telefon bunu neden etkiliyor?

Telefonlarımızın içinde ufak bir modem diyebileceğimiz bir kart vardır. 3g veya 4.5g desteği bu modemciğin hızına bağlıdır.

 

Termistör

Merhaba arkadaşlar… Bu yazımızda sizlere termistörü anlatacağız.

[sam id=”1″ codes=”true”]

Termistör, ısıl direnç demektir. Yani ısıya göre direncin değeri değişir. ntc-thermistor

En basit örnek:

ptc-test-devresi

Röle

Merhaba arkadaşlar… Bu konuda sizlere röleden bahsedeceğiz.

[sam id=”1″ codes=”true”]

Röle bobinine elektrik verildiğinde; normalde açık olan kontaklar kapanır, normalde kapalı olan kontaklar ise açılır. Bu şöyle olur: Röle bobini, elektrik verildiğinde bir manyetik alan oluşturur. Ve bu sayede kontaklar açılıp kapanır.

pr_01_20456

role_baglanti

Potansiyometre (pot)

Merhaba arkadaşlar… Sizlere devre elemanları hakkında kısaca bilgi vermeye devam edeceğiz. Bu yazımızda potansiyometre hakkında bilgi vereceğiz.

[sam id=”1″ codes=”true”]

Potansiyometre, değeri fiziksel etkilerle değişebilen dirençtir. Reosta ise, potasyometrelerin çok daha güçlüsüdür.

potansiyometre