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

oRT5Programmation avec Zephyr RTOS
De la théorie à la pratique
Objectifs
  • Développer, configurer, déboguer et tracer des applications Zephyr
  • Utilisation et développement de Devicetree et Kconfig
  • Vue d’ensemble du multitâche dans Zephyr
  • Utilisation de west et écriture d’un west manifest
  • Comprendre les services noyau (kernel services) et l’écosystème de Zephyr
  • Apprendre les mécanismes de communication et de synchronisation
  • Comprendre la gestion de la mémoire et les structures de données de Zephyr
  • Comprendre la séparation entre User mode et Kernel mode
  • Écrire un device tree et développer des drivers Zephyr
  • Utiliser et intégrer les subsystems de Zephyr
  • Cours théorique
    • Support de cours au format PDF (en anglais).
    • Cours dispensé via le système de visioconférence Teams.
    • 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 en ligne par stagiaire pour les activités pratiques.
    • 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.
  • Une machine virtuelle préconfigurée téléchargeable pour refaire les activités pratiques après le cours
  • Au début de chaque session 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 : 30 heures en 5 sessions de 6 heures chacune (hors temps de pause).
  • De 40% à 50% du temps de formation est consacré aux activités pratiques qui servent à valider la bonne compréhension des concepts enseignés.
  • Certains travaux pratiques peuvent être réalisés entre les sessions et sont vérifiés par le formateur lors de la session suivante.
  • En début de chaque session une interaction avec les stagiaires permet d'adapter si nécessaire le contenu du cours à leurs besoins.
  • 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 Ecosystem
  • Why use Zephyr
    • Drivers’ API abstraction
    • Hardware-agnostic configuration
    • Modular Architecture
  • Host tools dependencies
  • Install and Use Zephyr
  • Overview
    • West
    • CMake
    • Toolchains and Zephyr SDK
    • VSCode Configuration
  • Application components and structure
    • Application
    • Modules
    • West workspace
  • West
    • Why west?
    • Usage
    • Manifest
    • Topologies
    • Commands
Exercise :  Getting started with Zephyr and using west
Exercise :  Writing a custom west manifest
  • Overview
  • Kconfig
    • Default configuration
    • Interactive configuration tools
    • Config fragments
  • Devicetree
    • Syntax
    • Standard properties
    • Device Tree node structure
    • Device Tree bindings
    • Initial devicetree source
    • Access devicetree from source code
    • Overlays
    • Best practices
  • Snippets
Exercise :  Write a device tree overlay
  • Operations without Threads
  • Common subsytems
    • GPIOs
    • DeviceTree specification structures dt_spec
  • Utilities
  • Preprocessor meta-programming macros
  • Data Structures
    • Single-linked List
    • Double-linked List
    • Ring Buffers
Exercise :  Using X-Macros in Zephyr and understanding CONTAINER_OF
  • Thread Fundamentals
    • Thread Control Block
    • Creating Threads
    • Threads Priorities
    • Thread States
  • Main and Idle Threads
  • System Initialization
  • Delays and timeout
  • 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 overlay for visual trace diagnostics using Tracealyzer
  • Memory Overview
  • Dynamic memory managers
    • K_heap
    • System heap
    • Memory Slabs
    • Memory Blocks
  • Heap Listeners
  • Thread Resource Pools
  • RAM/ROM reports
  • Stack information
    • Stack analysis
    • Puncover
    • High watermark
  • Stack overflow detection
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
  • Data passing
    • 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
  • Module’s YAML
  • Module CMakeLists.txt
Exercise :  Create a basic module
  • Advantages
  • Kconfig Options in Zephyr RTOS
  • Configuration System
  • Writing custom Kconfig Options
  • Kconfig extension
  • Using Kconfigs
Exercise :  Create and configure a module that uses custom Kconfig options
  • Zephyr Device Driver Model
    • Overview and its role
  • Standard Drivers
    • The struct device
    • Subsystems
    • Device definition
  • API Extensions
  • Devices allocation and initialization
  • Using drivers in application
  • Initialization Levels
    • Dependencies between device drivers
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
30 heures
Renseignements
Prochaines sessions
du 9 au 13 juin 2025
 - 
Online USA (8am to 3pm Pacific)
Renseignements
du 16 au 20 juin 2025
 - 
Online EurAsia (9h-16h CET)
Renseignements
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 a été conçu spécifiquement pour être dispensé à distance. Nos formateurs sont bilingues et assurent le cours en français ou en anglais.

Les sessions inter-entreprises programmées sont ouvertes dès deux inscrits. Sous condition d'un dossier complet, les inscriptions sont acceptées jusqu'à deux jours ouvrés 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