Formation Real-time Linux: Real-time Linux with RT-Preempt patch and Xenomai

D4Real-time Linux
Real-time Linux with RT-Preempt patch and Xenomai
Objectives
  • Understand Real-Time programming
  • Discover the various solutions under Linux
    • The Preempt_RT patch
    • Xenomai
    • Real-Time drivers and networking with Xenomai
    • Programming with Xenomai
Labs are conducted on the PC or on ARM-based target boards (Quad Cortex-A9 Sabrelite boards from NXP)
We use the latest available kernel supported by Xenomai
  • A PC for two trainees, with Linux and Xenomai on a target board
  • Printed course material
  • Cours théorique
    • Support de cours au format PDF (en anglais) et une version imprimée lors des sessions en présentiel
    • Cours dispensé via le système de visioconférence Teams (si à distance)
    • 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
    • Pour les formations à distance:
      • Un PC Linux en ligne par stagiaire pour les activités pratiques, avec tous les logiciels nécessaires préinstallés.
      • Le formateur a accès aux PC en ligne des stagiaires pour l'assistance technique et pédagogique
      • Certains travaux pratiques peuvent être réalisés entre les sessions et sont vérifiés par le formateur lors de la session suivante.
    • Pour les formations en présentiel::
      • Un PC (Linux ou Windows) pour les activités pratiques avec, si approprié, une carte cible embarquée.
      • Un PC par binôme de stagiaires s'il y a plus de 6 stagiaires.
    • Pour les formations sur site:
      • Un manuel d'installation est fourni pour permettre de préinstaller les logiciels nécessaires.
      • Le formateur vient avec les cartes cible nécessaires (et les remporte à la fin de la formation).
  • Une machine virtuelle préconfigurée téléchargeable pour refaire les activités pratiques après le cours
  • Au début de chaque session (demi-journée en présentiel) 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
    • History
    • Version management
  • The various licenses used by Linux (GPL, LGPL, etc)
  • Linux distributions
  • Linux architecture and modularity
Exercise :  Boot Linux automatically starting a user application
  • Linux kernel parameters
  • The Linux startup sequence
  • Various initialization systems (busybox init, system V init, systemd)
  • Automatically starting an embedded system
Exercise :  Boot Linux automatically starting a user application
  • Downloading stable source code
    • Getting a tarball
    • Using GIT
  • Configuring the kernel
  • Compiling the kernel and its modules
    • The Linux build system
    • Modules delivered in-tree
    • Out-of-tree modules
  • Installing the kernel and the modules
  • The Linux Device Tree
Exercise :  Configuring and compiling a target kernel for the target board
  • Scheduling
  • Threads
    • Definition of a thread
    • POSIX threads
  • Synchronization and communication primitives
    • Mutexes and Condition Variables
    • Barriers
    • Semaphores
    • Message queues
  • Thread-specific Data
Exercise :  Implement a multi-threaded server
  • Classic real-time problems
    • Dead-Locks
    • Live-Locks
    • Priority Inversion
Exercise :  Solve the Readers-Writer problem
  • The Kernel tracing infrastructure
    • Tracepoints
    • The ftrace function tracer
    • Kprobes
    • Event tracers
  • Performance monitoring in the Linux kernel
    • Perfcounters
    • Perf events
  • Debugging the kernel using traces
  • LTTng
Exercise :  Trace context switches and measure latency times
Exercise :  Use LTTng to trace multi-task context switches
  • The specificities of Real-Time
  • Why Linux is not Real-Time
  • Configuration Options in Vanilla Kernel
  • The Preempt_RT patch
  • The co-kernel approach
Exercise :  Install Preempt_RT and check the effect on latencies
  • Architecture
    • Adeos
    • Skins
    • Shadow Threads and Scheduling Domains
  • Xenomai Schedulers
    • The Real-Time class schedulers
    • The Weak class schedulers
  • Configuring Xenomai
Exercise :  Install Xenomai
Exercise :  Cross-compile an application for Xenomai
  • The Xenomai Skins
    • POSIX
    • RTDM
  • Specificities of the POSIX skin
  • Programming RTDM drivers
    • Creating a kernel module
    • Integration in the Linux Device Model
  • Xenomai traces
  • Porting to Xenomai
Exercise :  Identify and Debug Spurious Relax problems
Exercise :  Port an application on Xenomai and test real-time characteristics
Exercise :  Write a simple RTDM driver
  • Overview of RTNet
    • Architecture
    • Non-determinism of Ethernet
    • Time Division Multiple Access
  • Configuration
  • Network Programming with RTNet
Exercise :  Add RTNet support to the Xenomai kernel
Exercise :  Test using udp client and server
Durée
4 jours
Renseignements

Ce cours peut être organisé sur demande. Cliquez sur le bouton 'Renseignements' pour nous contacter.

Plus d'information

Pour vous enregistrer ou pour toute information supplémentaire, contactez nous par email à l'adresse info@ac6-formation.com.

Les inscriptions aux sessions de formation sont acceptées jusqu'à une semaine avant le début de la formation. Pour une inscription plus tardive nous consulter

Vous pouvez aussi remplir et nous envoyer le bulletin d'inscription

Ce cours peut être dispensé dans notre centre de formation près de Paris ou dans vos locaux, en France ou dans le monde entier.

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

L'inscription à nos formations est soumise à nos Conditions Générales de Vente