Formation Linux embarqué

Leçon 1 • L'essentiel de la ligne de commande Linux

Couvre la navigation dans le shell, la gestion des fichiers et les commandes de contrôle des processus. Ces compétences sont des prérequis pour tous les travaux pratiques du cours.

Leçon 2 • Architecture du noyau Linux et du système d'exploitation

Explique le rôle du noyau Linux, sa conception monolithique et la séparation espace utilisateur/espace noyau. Fournit le contexte pour les travaux ultérieurs de configuration du noyau.

Leçon 3 • Concepts fondamentaux des systèmes embarqués

Définit les systèmes embarqués, leurs contraintes et leurs différences avec les ordinateurs à usage général. Établit le vocabulaire utilisé tout au long du cours.

Leçon 1 • Validation et débogage de la chaîne d'outils

Vérifie l'exactitude de la chaîne d'outils à l'aide de binaires de test et de l'inspection readelf. Empêche les erreurs de configuration courantes avant les constructions du noyau et du rootfs.

Leçon 2 • Architecture et composants de la chaîne d'outils

Identifie binutils, le compilateur, la bibliothèque C et le débogueur comme composants de la chaîne d'outils. Explique les relations hôte-cible centrales pour la compilation croisée.

Leçon 3 • Compilation croisée d'applications

Démontre la compilation de programmes C et C++ pour une cible en utilisant la chaîne d'outils croisée. Introduit les modèles de compilation croisée Makefile et CMake.

Leçon 1 • Procédures de flashage et de récupération

Couvre l'écriture d'images de chargeur de démarrage sur le stockage NAND, NOR et eMMC. Inclut des stratégies de récupération lorsqu'une carte ne parvient pas à démarrer.

Leçon 2 • Configuration et construction d'U-Boot

Parcourt la sélection d'un defconfig, la personnalisation des paramètres et la compilation croisée d'U-Boot. Produit un binaire de chargeur de démarrage prêt à être flashé sur la cible.

Leçon 3 • Shell U-Boot et scripts de démarrage

Utilise le shell interactif d'U-Boot pour charger des images et définir des arguments de démarrage. Automatise le démarrage avec des scripts stockés dans l'environnement ou sur des supports de stockage.

Leçon 4 • Séquence de démarrage embarquée

Retrace la séquence de mise sous tension du code ROM au chargeur de démarrage puis au noyau. Établit le modèle de démarrage en couches référencé dans tous les travaux ultérieurs liés au démarrage.

Leçon 1 • Gestion des sources et des versions du noyau

Présente les versions kernel.org, les branches stables et les noyaux fournisseurs. Guide le clonage et la navigation efficace dans l'arborescence des sources du noyau.

Leçon 2 • Système de construction et sortie du noyau

Explique le système Kbuild, les indicateurs de compilation croisée et les artefacts de sortie. Les apprenants construisent zImage, Image et les blobs d'arborescence de périphériques pour leur cible.

Leçon 3 • Configuration du noyau avec Kconfig

Utilise menuconfig et les fichiers defconfig pour activer les pilotes et sous-systèmes requis. Enseigne la réduction systématique de la taille du noyau pour les cibles embarquées.

Leçon 4 • Modules du noyau et chargement dynamique

Couvre les constructions de modules hors arborescence et dans l'arborescence, insmod, modprobe et depmod. Permet le chargement de pilotes à l'exécution sans reconstruire l'ensemble du noyau.

Leçon 1 • Construction d'un rootfs minimal avec BusyBox

Configure et compile en croix BusyBox pour fournir les utilitaires de base dans un seul binaire. Produit un squelette de rootfs autonome pour la carte cible.

Leçon 2 • Gestion des bibliothèques et des dépendances

Identifie les dépendances des bibliothèques partagées et les copie dans la zone intermédiaire du rootfs. Empêche les erreurs d'exécution de bibliothèque manquante sur la cible.

Leçon 3 • Systèmes init et démarrage du système

Compare BusyBox init, SysVinit et systemd pour les cas d'utilisation embarqués. Configure les scripts inittab et rcS pour lancer les services au démarrage.

Leçon 4 • Structure et normes du système de fichiers racine

Explique la norme de hiérarchie du système de fichiers et les répertoires obligatoires pour le démarrage de Linux. Fournit le plan structurel pour tous les exercices de construction de rootfs.

Leçon 1 • Architecture et flux de travail de Buildroot

Présente le flux de travail piloté par menuconfig de Buildroot pour générer la chaîne d'outils, le noyau et le rootfs. Démontre le prototypage rapide pour les projets à ressources limitées.

Leçon 2 • Concepts fondamentaux du projet Yocto

Explique les couches, les recettes, BitBake et l'architecture du système de construction OpenEmbedded. Établit le modèle mental nécessaire à tout travail de personnalisation Yocto.

Leçon 3 • Création et personnalisation des couches Yocto

Crée une couche personnalisée, écrit une recette et l'ajoute à une image Yocto. Démontre le modèle d'extensibilité utilisé dans les projets Yocto de production.

Leçon 4 • Personnalisation des packages Buildroot

Crée des recettes de packages personnalisés et des superpositions pour ajouter des logiciels propriétaires à l'image. Étend Buildroot au-delà de son ensemble de packages par défaut.

Leçon 1 • Arborescence des périphériques et description du matériel

Rédige des fichiers source d'arborescence de périphériques pour décrire la topologie du matériel au noyau. Lie les pilotes aux nœuds matériels à l'aide de chaînes compatibles et de propriétés.

Leçon 2 • Interruptions et DMA dans les pilotes

Enregistre les gestionnaires d'interruptions et configure les transferts DMA au sein d'un pilote. Répond aux exigences de latence et de débit courantes dans les périphériques embarqués.

Leçon 3 • Développement de pilotes de périphériques de caractères

Implémente un pilote de caractères avec les opérations open, read, write et ioctl. Démontre le modèle complet d'enregistrement du pilote et des opérations sur les fichiers.

Leçon 4 • Fondamentaux du modèle de pilote Linux

Explique le modèle pilote-périphérique-bus, les kobjects et la représentation sysfs. Fournit le cadre conceptuel pour tout développement de pilote dans ce chapitre.

Leçon 1 • Stratégies de mise à jour par liaison radio

Implémente des mécanismes de mise à jour à double banque et delta pour des mises à jour sécurisées du micrologiciel sur le terrain. Garantit la capacité de retour en arrière et l'intégrité des mises à jour dans les déploiements de production.

Leçon 2 • Durcissement de la sécurité pour Linux embarqué

Applique un rootfs en lecture seule, un démarrage sécurisé et un contrôle d'accès pour durcir le système. Réduit la surface d'attaque pour les produits embarqués connectés.

Leçon 3 • Optimisation de l'empreinte mémoire

Réduit la taille du noyau, la taille du rootfs et l'utilisation de la mémoire à l'exécution par une analyse systématique. Applique des techniques de rognage, de compression et d'élagage de configuration.

Leçon 4 • Mesure et réduction du temps de démarrage

Profile la séquence de démarrage à l'aide de bootchart et des horodatages du noyau pour trouver les goulots d'étranglement. Applique des optimisations ciblées pour atteindre des objectifs de démarrage inférieur à la seconde ou rapide.