Günümüzün otomobillerinde gömülü yazılımların oynadığı rolü anlatan güzel bir makale:

http://spectrum.ieee.org/green-tech/advanced-cars/this-car-runs-on-code/

İnsanın yaptığı işi birkaç cümlede anlatamaması gerçekten çok kötü. Hele de yaptığınız iş “gömülü yazılım” gibi kulağa kuantum fiziği kadar yabancı gelen bir alansa. Şuna benzer diyalogları yaşamanız oldukça olası :

- Ne iş yapıyorsun?
- Gömülü yazılımcıyım.
-  ???
-  Aslında elektronik mühendisiyim.Ancak elektronik sistemler üzerinde çalışan yazılımlar yapıyorum.
-  Haa anladım bilgisayar mühendisi gibi bir iş yapıyorsun.Yazılım yani…
-  Eh sayılır…

Herkesin günlük hayatında kullandığı onlarca elektronik sistemin içinde yazılımlar çalıştığını bilmemesi ne kadar da hazin. Yazılım denildiğinde insanların aklına sadece kişisel bilgisayarlardaki yazılımlar geliyor. Günlük hayatımızda gömülü sistemlerin yerini merak edenler Onlar her yerde:Gömülü sistemler adlı yazıma bakabilirler.

Günümüzde üniversitelerdeki mesleki bölümlerle piyasada yapılan iş ve meslek tanımlamalara baktığımızda çoğu zaman birebir ilişkiler göremiyoruz. Üniversitelerde “satış mühendisliği” diye bir program bulunmamasına rağmen (en azından benim bildiğim bir tane yok) iş ilanlarına baktığınızda ciddi anlamda satış mühendisi arayışında bulunan firmaları görebilmekteyiz. Bunun dışında “satın alma mühendisi, kalite mühendisi “ gibi ünvanları da sıkça duyuyoruz.

Gömülü yazılım  da direk olarak üniversitelerdeki bölümlerde bir karşılığı bulunmayan dallardan biri. Ülkemizde adının hiç duyulmamasını bir yana bırakırsak,  Amerika gibi teknoloji üretiminde lider ülkede bile gömülü yazılım adında üniversite bölümleri pek bulunmuyor. Genelde bu işleri yapanlar bizdeki bilgisayar mühendisliğinin karşılığı diyebileceğimiz bilgisayar bilimleri (computer science) veya elektronik mühendisleri mezunları oluyor.

Son zamanlarda Google’da “gömülü yazılım” kelimelerini yazınca ilk sırada blogumun çıkması her ne kadar beni sevindirse de  hala bu konuda ülkemizde elle tutulur bilgi birikiminin oluşmadığını görmek de bir o kadar üzüyor. Ülkemizde de bu konuda birçok çalışma yapıldığını biliyorum. Ancak stratejik bir alan olarak gömülü yazılım konusunun hala öneminin kavranamadığı ortada.

Her gün ülkemizde geliştirilmeye başlanan (en azından öyle olduğu söylenen) birçok projeye rastlıyorum. Bunlar memnuniyet verici. Özellikle savunma sanayiinin liderliğinde başlamış olan bir ivmelenme göze çarpıyor. Birbiri ardına “milli” projelerin başladığını görüyoruz.

Artık hayatımızın her alanında kullanılan cihazlar ve sistemler içlerindeki yazılımlarla çalışıyor ve hayatlarımızı etkiliyor. Hal böyleyken gömülü yazılımların önemi her geçen gün giderek artıyor. Bu alanın ükemizde de hakettiği yeri bulması için elimden geleni yapmaya devam edeceğim. Sadece yazarak da olsa…

Bugün bütün dünya büyük bir ekonomik kriz yaşıyor. Daha da kötüsü krizin ne zaman bitebileceğine dair en uzman ekonomistlerin bile pek bir fikri yok gibi görünüyor. Geçmişin dev kuruluşlarının bir bir batışına şahit oluyoruz.

Şimdi krizle gömülü yazılımların ne alakası var diye düşünebilirsiniz. Yazımın başlığından konuyu yine gömülü yazılımlara bağlayacağımı anlamış olmalısınız. Hayalimdeki bir senaryoyu sizinle paylaşmak istiyorum.Gelin biraz hayal kuralım:

Türkiyede seçimle yeni iş başına gelmiş hükümet açıkladığı programda “en önemli hedefimiz Türkiyeyi teknoloji alanında dünyada lider ülkeler arasına sokmak. Ülkemizin önde gelen bilimadamları ve mühendisleriden oluşan teknoloji kurulumuzla birlikte yaptığımız beyin fırtınası toplantıları sonucunda,  gömülü sistemler ve gömülü yazılımlar alanlarının en stratejik alanlardan biri olacağını öngörüyoruz. Dolayısıyla bu alanları kendimize stratejik hedef olarak alıyoruz. Türkiye’nin gömülü sistemler alanında lider ülke olması için gereken herşeyi yapacağız.” demektedir.

Ardından devletin teknoloji alanıyla ilgilenen bütün kurumları bu konuda çalışmalara başlıyor. İlk olarak gömülü sistemler için insan gücü oluşturmak için yapılması gerekenler belirleniyor ve yol haritası ortaya çıkarılıyor. Başlangıç olarak ülkenin 8 noktasında yeni teknoparkların oluşturulması ve gömülü sistemler alanında çalışan firmalara büyük teşvikler getirilmesi kararlaştırılıyor. Ayrıca mevcut üniversitelerde mühendislik fakültelerindeki bilgisayar ve elektronik mühendisliği kontejanları artırılıyor.Gömülü sistemler mühendisliği bölümleri açılıyor.

Televizyon kanallarında üniversiteye hazırlanan gençlerin mühendislik bölümlerini tercih etmelerini sağlamak için tanıtım programları yayınlanmaya başlanıyor. Teknolojinin en hızlı gelişen alanı olan elektronik ve yazılım mühendislikleri tanıtılıyor. Artık hayatın her alanında bulunan elektronik sistemler ve bunların içinde çalışan yazılımların ne kadar hayati rol oynadıklarından bahsediliyor. Bu konuda yetişmiş insan gücüne oldukça fazla ihtiyaç duyulacağından ve bu alanda çalışan insanların parlak bir geleceğe sahip olacağı söyleniliyor.

Savunma Bakanlığı ve ordu da bu konuyla özel olarak ilgileniyor. Çünkü bütün komutanlar ve savunma alanındaki uzmanlar biliyorlar ki kendi silahlarını ve bu silahlar içindeki yazılımları kendisi geliştiremeyen hiçbir ülke tam olarak bağımsız sayılamaz. Dışarıdan aldığımız silahlar, uçaklar vs… barış zamanında tam olarak çalışırken bunların herhangi bir savaş ve çatışma zamanında da aynı şekilde çalışacaklarının garantisi yoktur. Bu nedenle ordu da yürütülen teknolojik seferberliğe tam olarak destek veriyor.

Teknoloji alanında çalışan özel sektör firmaları bir araya geliyorlar ve yaptıkları ortak açıklamayla hükümetin ortaya koyduğu teknoloji hedeflerine ulaşmak için ellerinden geleni yapacaklarını açıklıyorlar. Mühendislik ve ilgili bölümlerde okuyan öğrenciler için bir burs havuzu oluşturulacağını ve bu alanda eğitim görmek isteyen öğrenciler için her türlü kolaylığın sağlananacağını söylüyorlar.

Yapılan tüm bu çalışmalar 4-5 sene içinde meyvesini veriyor ve Türkiye Avrupa’nın en büyük “gömülü sistemler tasarım” merkezi oluyor. Hindistan’ın PC tabanlı yazılımlarda gerçekleştirdiği atılımın benzerini Türkiye’nin yaptığından bahsediliyor. Türk mühendisler yurtdışında da birçok projede büyük başarılara imza atıyorlar. Avrupalı otomotiv üreticileri ardı ardına “geleceğin akıllı otomobillerini üretmek için Türkiye’de tasarım üstleri kurmak zorundayız. Çünkü önümüzdeki yıllarda otomotiv alanında gelişmelerin büyük çoğunluğu gömülü yazılımlar sayesinde olacaktır ve bu yazılımların en iyileri Türkiye’de geliştiriliyor” şeklinde açıklamalarda bulunuyorlar. Yabancı devlet adamları Türkiye’nin bu başarısının altında yatanları öğrenebilmek için  sık sık Türkiye’ye ziyaretlerde bulunuyorlar. ”Türkiye Teknoloji Günleri” adı altındaki teknoloji fuarı her yıl bütün dünyadan yüz binlerce ziyaretçinin akınına uğruyor.”

İçinizden amma da uçtun diyenler olabilir. Şu an için bütün bunlar büyük hayaller olarak görünüyor olsa da gerçekleşmesi imkansız denilemez. Şu kriz günlerinde herkes bir reçete yazarken benim de aklıma bunlar geldi.Evet ben de Türkiye’yi gömülü yazılım kurtaracak diyorum.Benim reçetem de bu…

Ne dersek diyelim C dili gömülü sistemlerde “kral” konumundadır.Sevenleri de nefret edenleri de çok… Ancak C dilinin  gömülü sistemlerde %80 oranında bir kullanımı bulunmaktadır.Hemen hemen bütün mikrodenetleyicilerin bir C derleyicisi var.Başlangıçta gömülü sistemler için tasarlanmış bir dil olmamasına rağmen C’yi bu kadar önemli kılan etkenler ne peki:

Donanıma olan yakınlık : C dilinin belki de en önemli özelliği yüksek seviyeli bir dildeki kontrol,veri yapıları gibi özellikleri assembly dilinde bulunan donanıma yakınlık gibi özelliklerle birleştirmiş olan “orta seviyeli” bir dil olmasıdır.Programcıya assembly dilinin zorluklarından izole olurken aynı zamanda donanımla direk olarak konuşma imkanı vermektedir.

C bilen programcıların çokluğu : C dili en eski programlama dillerinden olması sebebiyle bu dili bilen ve oldukça tecrübeli programcıların sayısı fazladır.Ayrıca C++ ve Java gibi dilleri bilen programcıların C dilini de kavraması oldukça kolay olmaktadır.

Taşınabilirlik : C dilinde belirli bir işlemci için yazılmış yazılımlar başka bir işlemciye taşınabilmektedir.Bu dille uzun süre uğraşmış olanlar bunun aslında göründüğü kadar kolay olmadığını bilse de C dili assembly dillerine göre oldukça “taşınabilir” bir dildir.

Hız ve esneklik: C dilinde yazılan programlar diğer yüksek seviyeli dillerde yazılan programlara göre daha hızlı çalışır.Bunun nedeni diğer dillerde bulunan birçok kontrolün C dilinde bulunmamasıdır.Yani C dili programcının ne yaptığını bildiğini varsayar ve bütün sorumluluğu programcıya bırakır.Bu aynı zamanda C’nin kötü özellikleri arasında da yer alır.C dilinde hata yapmak diğer dillere göre çok daha kolaydır.

C’nin bazı güzel özelliklerini gördük.Şimdi gelelim hayatın acı gerçeklerine.Bu dilde programcılık yapanlar çok iyi bilir ki C başımıza çok kolay bir şekilde oldukça büyük belalar açabilmektedir.C’de belirli bir süre kod yazmış birçok yazılımcı uzun uğraşlar sonucu çalışmayan programındaki hatanın nedeninin aşağıdaki gibi birşey olduğunu bulmuştur:

İf ( herhangiBirDegisken = 5 )

{

BirseyYap();

BirseyDahaYap();

}

Yukarıdaki kod parçacığında programcının kastettiği şey eğer herhangiBirDegisken degiskeninin değeri 5 ise BirseyYap ve BirseyDahaYap fonksiyonlarının çalıştırılmasıdır.Ancak yukarıdaki koda göre bu fonksiyonlar her zaman çağırılacaktır.Çünkü C dili if ifadesinin içinde atama yapılmasına izin vermektedir ve atamanın sonucu da her zaman 1 değerini döndürmektedir.Buradaki basit hata “=” atama operatörü ile “==” karşılaştırma operatörünün karıştırılmış olmasıdır.Bu basit hata yıllardır belki de binlerce programcı tarafından yapılmıştır.Ayrıca birçok yazılım kazasının da sorumlusudur.

C’nin yol açtığı belalardan biraz olsun kurtulabilmek için firmalar kodlama standartları oluşturmaktadırlar.Örneğin yukarıdaki gibi bir hatanın ortaya çıkmaması için sabit sayının başa yazılması bir yöntemdir :

İf ( 5 = herhangiBirDegisken )

{

BirseyYap();

BirseyDahaYap();

}

Yukarıdaki kod derlemeye çalıştığınızda derleyici “sabit bir sayıya atama” yapılamayacağını belirterek hata verecektir ve siz de “=” yerine “==” yazmanız gerektiğini bileceksiniz.Bu tür basit “alışkanlıklar” sayesinde birçok hatanın ortaya çıkmasını önleyebiliriz.

Ayrıca bu konuda bazı genel standartların da oluşturulmaya çalışılıyor. .Örneğin *MISRA C adı verilen kurallar bütünü MISRA (Motor Industry Software Reliability Association- Motor Endüstrisi Güvenilirlik Kurumu) tarafından oluşturulmuş çeşitli kurallar bütünüdür.Buradaki amaç C dilinin hatalara yola açan özelliklerinin kullanımını en aza indirerek hataları önlemektir.

Eğer gömülü sistemler alanında çalışıyorsak (ya da çalışacaksak ) C diliyle yaşamayı öğrenmemiz gerekiyor.C’yi keskin bir bıçak olarak düşünürsek yetenekli biri onunla harikalar yaratırken beceriksiz biri ise kendini kolaylıkla yaralayabilir.Mühim olan araçları nasıl kullandığımızdır.

Kaynaklar:

* http://en.wikipedia.org/wiki/MISRA_C