Formation Programmation en mode utilisateur Linux: Programmation d'applications Linux embarquées pour Linux

D0Programmation en mode utilisateur Linux
Programmation d'applications Linux embarquées pour Linux
Objectifs
  • Découvrir Linux et ses outils de développement
  • Connecter un système Linux embarqué dans un réseau
  • Passer en revue la séquence de démarrage de Linux
  • Monter un système de fichiers distant
  • Amorcer un noyau Linux à distance
  • Programmer et déboguer des applications Linux
    • Programmation réseau
    • Entrée-sortie synchrone et asynchrone
    • Programmation multithread
    • Communications inter-processus
Les travaux pratiques sont menés sur des cartes cibles, qui peuvent être :
    Cartes "STM32MP15-DISCO" à base de double Cortex/A7 de STMicroelectronics
    Cartes "SabreLite" à base de Quad Cortex/A9 de NXP
    Cartes "imx8q-evk" à base de Quad Cortex/A53 de NXP
  • Les ingénieurs qui doivent créer des applications Linux embarquées
  • Connaissance de base des utilisateurs de Linux
  • Bonnes connaissances en programmation C
  • Cours théorique
    • Support de cours imprimé et au format PDF (en anglais).
    • Le formateur répond aux questions des stagiaires en direct pendant la formation et fournit une assistance technique et pédagogique.
  • Activités pratiques
    • Les activités pratiques représentent de 40% à 50% de la durée du cours.
    • Elles permettent de valider ou compléter les connaissances acquises pendant le cours théorique.
    • Exemples de code, exercices et solutions
    • Un PC (Linux ou Windows) par binôme de stagiaires (si plus de 6 stagiaires) pour les activités pratiques avec, si approprié, une carte cible embarquée.
    • Le formateur accède aux PC des stagiaires pour l'assistance technique et pédagogique.
  • Une machine virtuelle préconfigurée téléchargeable pour refaire les activités pratiques après le cours
  • Au début de chaque demi-journée une période est réservée à une interaction avec les stagiaires pour s'assurer que le cours répond à leurs attentes et l'adapter si nécessaire
  • Tout ingénieur ou technicien en systèmes embarqués possédant les prérequis ci-dessus
  • Les prérequis indiqués ci-dessus sont évalués avant la formation par l'encadrement technique du stagiaire dans son entreprise, ou par le stagiaire lui-même dans le cas exceptionnel d'un stagiaire individuel.
  • Les progrès des stagiaires sont évalués de deux façons différentes, suivant le cours:
    • Pour les cours se prêtant à des exercices pratiques, les résultats des exercices sont vérifiés par le formateur, qui aide si nécessaire les stagiaires à les réaliser en apportant des précisions supplémentaires.
    • Des quizz sont proposés en fin des sections ne comportant pas d'exercices pratiques pour vérifier que les stagiaires ont assimilé les points présentés
  • En fin de formation, chaque stagiaire reçoit une attestation et un certificat attestant qu'il a suivi le cours avec succès.
    • En cas de problème dû à un manque de prérequis de la part du stagiaire, constaté lors de la formation, une formation différente ou complémentaire lui est proposée, en général pour conforter ses prérequis, en accord avec son responsable en entreprise le cas échéant.

Plan du cours

  • Linux
  • The various licenses used by Linux (GPL, LGPL, etc.)
  • Linux distributions
  • The Linux filesystem
  • The Linux shell and scripts
  • The vi editor
  • Basic administration of a Linux system
  • Structure of Linux applications
    • The ELF file format
  • Linux development tools
    • Compiling
    • Documentation
    • Makefiles
    • Integrated Development Environments
  • Creating Linux libraries
    • Static libraries
    • Dynamic libraries
Exercise :  Writing a simple, static and dynamic, library
  • Software Debug tools
    • Gdb
    • Memory management debug using dmalloc and efence
    • Runtime checks using valgrind
Exercise :  Debug an application and its libraries using gdbserver
Exercise :  Checking memory management using dmalloc and valgrind
  • Standard input-output
    • disk files
    • devices
  • Network programming
    • sockets
    • UDP and TCP protocols
  • Asynchronous input-output
    • Non-blocking I/O
    • Multiplexed (the select and poll APIs)
    • Notified I/O
    • Chained I/O (the aio POSIX API)
Exercise :  Programming a client-server application
Exercise :  Handle several parallel connections using asynchronous I/O
  • Trace system calls tools
    • Strace
    • Ltrace
Exercise :  Understanding Strace
  • Signal handling
    • Signal types
    • Handling a signal
    • Functions usable in a signal handler
    • Signal masking and synchronous handling
  • User Timers
Exercise :  Manage timeouts using signals and timers
  • Processes
    • The process concept
    • Processes and security
    • Process states
    • Process life-cycle : the "fork" and '"exec" calls
  • POSIX Threads
    • User and kernel threads
    • Thread programming
    • Mutexes and condition variables
    • Barriers
    • Thread-specific data
Exercise :  Managing several clients in parallel using fork
Exercise :  Create a remote server using fork and exec
Exercise :  Managing several clients in parallel using threads
Exercise :  Manage thread-static data in a library
  • Linux Memory Management
    • Virtual and physical memory
    • Pagination and protection
    • Swapping
    • Memory allocation
    • Caches
  • Scheduling in the Linux kernel
    • Context switches
    • The Completely Fair Scheduler
    • Scheduling groups
    • The real-time scheduler
    • Scheduling and SMP (Symmetrical Multi Processors)
  • Inter Process Communication
    • File mapping of files and devices
    • Shared memory
    • Message queues
    • Pipes
  • Task synchronisation
    • Semaphore
    • Mutex
    • Signals
  • The System V IPC (optional, described in appendix)
Exercise :  Handle communications between processes in a multi-process client-server system
Exercise :  Setup timeouts to close dead connections on a server
Durée
4 jours
Renseignements

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Plus d'information

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Les sessions inter-entreprises programmées sont ouvertes dès deux inscrits. Sous condition d'un dossier complet, les inscriptions sont acceptées jusqu'à une semaine avant le début de la formation.

Dernière mise à jour du plan de cours : 15 novembre 2022

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