Formation Programmation avec Zephyr RTOS: De la théorie à la pratique

RT5Programmation avec Zephyr RTOS
De la théorie à la pratique
Objectifs
  • Apprendre à développer, configurer, déboguer et tracer des applications Zephyr
  • Découvrir le concept de multitâche temps réel
  • Comprendre les contraintes temps réel, comme le déterminisme, la préemption ou les interruptions
  • Comprendre les services du kernel Zephyr
  • Apprendre les mécanismes de communication et de synchronisation
  • Comprendre la gestion de la mémoire et les structures de données de Zephyr
  • Comprendre le mode utilisateur et le mode kernel
  • Écrire un device tree
  • Écrire un pilote complet
  • 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
  • Durée totale : 5 jours
  • De 40% à 50% du temps de formation est consacré aux activités pratiques qui servent à valider la bonne compréhension des concepts enseignés.
  • 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

  • Zephyr Project
  • Zephyr Ecosystem
  • Why use Zephyr
  • Install and use Zephyr
  • Build and Configuration Systems
    • West
    • CMake
    • Zephyr SDK
  • Application components and structure
  • West manifest
  • Overview
  • Kconfig
    • Default configuration
    • Interactive configuration tools
    • Config fragments
  • Devicetree
    • Syntax
    • Standard properties
    • Initial devicetree source
    • Access devicetree from source code
    • Best practices
Exercise :  Write a device tree overlay
  • Operation without Threads
  • GPIO subsytem
  • Utilities
    • Container_of
    • For_each
  • Data Structures
    • Single-linked List
    • Double-linked List
    • Ring Buffers
Exercise :  Hello World from Zephyr, configure and blink LEDs using Zephyr
Exercise :  Manage Zephyr linked list and understand container_of macro
  • Thread Fundamentals
    • Thread Control Block
    • Creating Threads
    • Threads Priorities
    • Changing Thread Priority
    • Thread States
  • Main and Idle Threads
  • Delays
  • Suspending Threads
  • Kernel Structures
    • Simple linked-list ready queue
    • Red/black tree ready queue
    • Traditional multi-queue ready queue
  • Thread Custom Data
Exercise :  Create and manage threads
Exercise :  Create periodic threads
  • Runtime Statistics
  • Scheduling Traces
    • User-Defined Tracing
    • Percepio Tracealyzer
Exercise :  Create config fragment for visual trace diagnostics using Tracealyzer
  • Memory Managers
  • Dynamic memory managers
    • K_heap
    • System heap
    • Memory Slabs
    • Memory Blocks
  • Heap Listeners
  • Thread Resource Pools
  • RAM/ROM reports
  • Stack information
    • Stack Overflow detection
    • Stack analysis
Exercise :  Understand dynamic memory allocation in Zephyr
Exercise :  Display threads information and detect stack overflow
  • Overview
  • Memory Domains
    • Partitions
    • Logical apps
  • Syscalls
    • Kernel objects
    • Permissions
  • Mutual Exclusion
  • Mutexes
  • Gatekeeper threads
  • Critical Sections
  • Atomic
  • SpinLocks
  • Semaphores
  • Events
  • Polling
Exercise :  The producer-consumer problem, synchronize and avoid concurrent access problems
Exercise :  Understanding event bit group by synchronizing several threads
  • Message Queues
  • Queues
    • FIFOs
    • LIFOs
  • Mailboxes
  • Pipes
  • Stacks
  • Zephyr Bus (Zbus)
    • Zbus overview
    • Elements
    • Usage
Exercise :  Create a print gatekeeper thread using message queue
Exercise :  Synchronous communication using mailboxes
  • Threads and Interrupts
  • Interrupts in zephyr
  • Interrupts on ARM Cortex-M
  • Handler thread
  • Queue within an ISR
  • Workqueue Threads
Exercise :  Understand how to wait on multiple events and interrupt safe APIs
Exercise :  Understand how to pass data using Queues from an interrupt to a thread
Exercise :  Create and submit work items from interrupts to custom WorkQueue
  • Timers
    • Defining a Timer
    • Using a Timer Expiry Function
  • Timer types
    • One-shot timers
    • Auto-reload timers
  • Timer Commands
Exercise :  Understand the use of one-shot and auto-reload timers
  • Why to use modules?
  • Module structure
  • Out-of-tree module
  • YAML files
  • Module CMakeLists.txt
Exercise :  Create a simple hello world module
  • Advantages
  • Kconfig Options in Zephyr RTOS
  • Configuration System
  • Writing custom Kconfig Options
  • Kconfig extension
  • Using Kconfigs
Exercise :  Create a module that uses custom Kconfig options
  • Introduction to Device Drivers
  • Overview of the Zephyr device driver model
  • Standard Drivers
  • The struct device
  • Subsystems
  • API Extensions
  • Initialization Levels
  • Dependencies between device drivers
  • Define devices programmatically
Exercise :  Create a driver that respects the Zephyr Device Driver Model and define devices
  • Overview of Device Tree (DT) and its role in Zephyr
  • Device Tree VS Kconfig
  • Device Tree node structure
  • Device Tree bindings
  • Overlay and yaml files
  • APIs to access device tree properties
  • Write device drivers using device tree APIs
  • Device Tree in Zephyr VS Linux
  • Adding In-Tree Code to Zephyr Source Code
  • Common properties
    • compatible
    • reg
    • interrupts
Exercise :  Create a driver that uses custom device tree and Kconfig
Exercise :  Writing in-tree drivers
  • Overview
  • System Power Management
  • Device Power Management
    • System-Managed
    • Runtime
  • Power domains
Exercise :  Write a driver compatible with power management subsystem
Durée
5 jours
Renseignements

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Plus d'information

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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

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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 : 24 avril 2025

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