Curso de Linux embebido

Clase 1 • Fundamentos de la Línea de Comandos de Linux

Abarca la navegación en la shell, la gestión de archivos y los comandos de control de procesos. Estas habilidades son prerrequisitos para todo el trabajo práctico del curso.

Clase 2 • Arquitectura del Kernel de Linux y del SO

Explica el rol del kernel de Linux, su diseño monolítico y la separación entre espacio de usuario y espacio de kernel. Proporciona contexto para el trabajo posterior de configuración del kernel.

Clase 3 • Conceptos Básicos de Sistemas Embebidos

Define los sistemas embebidos, sus limitaciones y en qué se diferencian de las computadoras de propósito general. Establece el vocabulario que se usa a lo largo del curso.

Clase 1 • Validación y Debugging del Toolchain

Verifica la corrección del toolchain usando binarios de prueba e inspección con readelf. Previene errores comunes de mala configuración antes de construir el kernel y el rootfs.

Clase 2 • Arquitectura y Componentes del Toolchain

Identifica binutils, el compilador, la librería de C y el debugger como componentes del toolchain. Explica las relaciones host-objetivo centrales en la cross-compilación.

Clase 3 • Cross-Compilación de Aplicaciones

Demuestra la compilación de programas C y C++ para un objetivo usando el cross-toolchain. Introduce patrones de cross-compilación con Makefile y CMake.

Clase 1 • Procedimientos de Flasheo y Recuperación

Abarca la escritura de imágenes del bootloader en almacenamiento NAND, NOR y eMMC. Incluye estrategias de recuperación cuando una placa no arranca.

Clase 2 • Configuración y Construcción de U-Boot

Explica la selección de una defconfig, la personalización de ajustes y la cross-compilación de U-Boot. Produce un binario de bootloader listo para flashear en el objetivo.

Clase 3 • Shell de U-Boot y Scripts de Arranque

Usa la shell interactiva de U-Boot para cargar imágenes y configurar los argumentos de arranque. Automatiza el arranque con scripts guardados en el entorno o en medios de almacenamiento.

Clase 4 • Secuencia de Arranque en Embebidos

Rastrea la secuencia de encendido desde el código de la ROM, pasando por el bootloader, hasta el kernel. Establece el modelo de arranque por capas referenciado en todo el trabajo posterior relacionado con el arranque.

Clase 1 • Código Fuente y Gestión de Versiones del Kernel

Presenta los lanzamientos de kernel.org, las ramas estables y los kernels de proveedores. Guía la clonación y navegación eficaz del árbol de código fuente del kernel.

Clase 2 • Sistema de Construcción del Kernel y su Salida

Explica el sistema Kbuild, las flags de cross-compilación y los artefactos de salida. Construís zImage, Image y device tree blobs para tu objetivo.

Clase 3 • Configuración del Kernel con Kconfig

Usa menuconfig y archivos defconfig para habilitar los controladores y subsistemas necesarios. Enseña la reducción sistemática del tamaño del kernel para objetivos embebidos.

Clase 4 • Módulos del Kernel y Carga Dinámica

Cubre la construcción de módulos dentro y fuera del árbol, insmod, modprobe y depmod. Permite la carga de controladores en tiempo de ejecución sin recompilar el kernel completo.

Clase 1 • Construcción de un Rootfs Mínimo con BusyBox

Configura y cross-compila BusyBox para proporcionar utilidades básicas en un único binario. Produce un esqueleto de rootfs autocontenido para la placa objetivo.

Clase 2 • Gestión de Librerías y Dependencias

Identifica las dependencias de librerías compartidas y las copia al área de staging del rootfs. Previene errores de librerías faltantes en tiempo de ejecución en el objetivo.

Clase 3 • Sistemas de Inicio y Arranque del Sistema

Compara BusyBox init, SysVinit y systemd para casos de uso embebidos. Configura inittab y scripts rcS para lanzar servicios en el arranque.

Clase 4 • Estructura y Estándares del Sistema de Archivos Raíz

Explica el Estándar de Jerarquía del Sistema de Archivos y los directorios obligatorios para el arranque de Linux. Proporciona el plano estructural para todos los ejercicios de construcción del rootfs.

Clase 1 • Arquitectura y Flujo de Trabajo de Buildroot

Presenta el flujo de trabajo de Buildroot basado en menuconfig para generar el toolchain, el kernel y el rootfs. Demuestra la creación rápida de prototipos para proyectos con recursos limitados.

Clase 2 • Conceptos Básicos del Proyecto Yocto

Explica las capas, las recetas, BitBake y la arquitectura del sistema de construcción OpenEmbedded. Establece el modelo mental necesario para todo el trabajo de personalización de Yocto.

Clase 3 • Creación y Personalización de Capas de Yocto

Crea una capa personalizada, escribe una receta y la agrega a una imagen de Yocto. Demuestra el patrón de extensibilidad usado en proyectos Yocto en producción.

Clase 4 • Personalización de Paquetes de Buildroot

Crea recetas de paquetes personalizados y overlays para agregar software propietario a la imagen. Extiende Buildroot más allá de su conjunto de paquetes por defecto.

Clase 1 • Device Tree y Descripción de Hardware

Crea archivos fuente de device tree para describir la topología del hardware al kernel. Vincula controladores a nodos de hardware usando strings de compatibilidad y propiedades.

Clase 2 • Interrupciones y DMA en Controladores

Registra manejadores de interrupción y configura transferencias de DMA dentro de un controlador. Aborda los requisitos de latencia y rendimiento comunes en periféricos embebidos.

Clase 3 • Desarrollo de Controladores de Dispositivo de Caracteres

Implementa un controlador de caracteres con operaciones open, read, write e ioctl. Demuestra el patrón completo de registro de controladores y de file_operations.

Clase 4 • Fundamentos del Modelo de Controladores de Linux

Explica el modelo controlador-dispositivo-bus, kobjects y la representación en sysfs. Proporciona el marco conceptual para todo el desarrollo de controladores en este capítulo.

Clase 1 • Estrategias de Actualización Over-the-Air

Implementa mecanismos de actualización dual-bank y delta para actualizaciones de firmware seguras en campo. Asegura la capacidad de rollback y la integridad de la actualización en despliegues de producción.

Clase 2 • Endurecimiento de Seguridad para Linux Embebido

Aplica rootfs de solo lectura, arranque seguro y control de acceso para endurecer el sistema. Reduce la superficie de ataque para productos embebidos conectados.

Clase 3 • Optimización de la Huella de Memoria

Reduce el tamaño del kernel, el tamaño del rootfs y el uso de memoria en tiempo de ejecución mediante análisis sistemático. Aplica técnicas de eliminación de símbolos, compresión y poda de configuración.

Clase 4 • Medición y Reducción del Tiempo de Arranque

Perfila la secuencia de arranque usando bootchart y marcas de tiempo del kernel para encontrar cuellos de botella. Aplica optimizaciones específicas para lograr objetivos de arranque por debajo del segundo o arranque rápido.