Formation Linux embarqué

Leçon 1 • Commandes Essentielles en 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 • Noyau Linux et Architecture 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 par rapport aux ordinateurs généralistes. Établit le vocabulaire utilisé tout au long du cours.

Leçon 1 • Validation et Débogage de la Chaîne de Compilation Croisée

Vérifie l'exactitude de la chaîne de compilation croisée 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 d'une Chaîne de Compilation Croisée

Identifie les composants d'une chaîne de compilation croisée : binutils, compilateur, bibliothèque C et débogueur. Explique les relations hôte-cible essentielles à la compilation croisée.

Leçon 3 • Compilation Croisée d'Applications

Montre comment compiler des programmes C et C++ pour une cible en utilisant la chaîne de compilation croisée. Introduit les modèles de compilation croisée avec Makefile et CMake.

Leçon 1 • Procédures de Programmation et de Récupération

Couvre l'écriture d'images de chargeur d'amorçage sur la mémoire 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

Explique comment sélectionner une defconfig, personnaliser les réglages et compiler en croisé U-Boot. Produit un binaire de chargeur d'amorçage prêt à être programmé sur la cible.

Leçon 3 • Shell U-Boot et Scripts d'Amorçage

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

Leçon 4 • Séquence d'Amorçage Embarquée

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

Leçon 1 • Gestion des Sources et des Versions du Noyau

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

Leçon 2 • Système de Construction du Noyau et Sorties

Explique le système Kbuild, les flags de compilation croisée et les artefacts de sortie. Les étudiants construisent zImage, Image et les blobs d'arbre 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 arbre et dans l'arbre, insmod, modprobe et depmod. Permet le chargement de pilotes à l'exécution sans reconstruire le noyau complet.

Leçon 1 • Construction d'un Rootfs Minimal avec BusyBox

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

Leçon 2 • Gestion des Bibliothèques et Dépendances

Identifie les dépendances des bibliothèques partagées et les copie dans la zone intermédiaire du rootfs. Empêche les erreurs d'exécution dues aux bibliothèques manquantes sur la cible.

Leçon 3 • Systèmes d'Init et Démarrage du Système

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

Leçon 4 • Structure et Normes du Système de Fichiers Racine

Explique le standard de hiérarchie du système de fichiers (FHS) et les répertoires obligatoires pour le démarrage 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 de compilation croisée, 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 (layers), les recettes (recipes), BitBake et l'architecture du système de construction OpenEmbedded. Établit le modèle mental requis pour tout travail de personnalisation Yocto.

Leçon 3 • Création et Personnalisation de 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 en production.

Leçon 4 • Personnalisation de Paquets Buildroot

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

Leçon 1 • Arbre de Périphériques et Description Matérielle

Écrit des fichiers source d'arbre de périphériques (DTS) pour décrire la topologie matérielle 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 dans 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 de pilote et d'opérations sur les fichiers.

Leçon 4 • Fondamentaux du Modèle de Pilotes 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 Over-the-Air (OTA)

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

Leçon 3 • Optimisation de l'Empreinte Mémoire

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

Leçon 4 • Mesure et Réduction du Temps de Démarrage

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