Formation Linux industriel temps réel : maîtrisez l'embarqué et les systèmes

Programme de la formation
Linux industriel temps réel : maîtrisez l'embarqué et les systèmes

• Fondamentaux Linux pour l'embarqué industriel

  - Architecture noyau Linux et ses spécificités embarquées
  - Environnements de développement croisé (cross-compilation)
  - Bases du shell Bash et scripting essentiels
  - Comprendre les systèmes de fichiers embarqués (ubi, jffs2, yaffs2)

• Introduction au temps réel sous Linux

  - Définition et enjeux du temps réel dans l'industrie
  - Types de temps réel : souple, dur, garanti
  - Comparaison des noyaux Linux standard et temps réel (PREEMPT_RT)
  - Configuration et compilation d'un noyau PREEMPT_RT

• Les patchs PREEMPT_RT et optimisations RT

  - Installation et application des patchs PREEMPT_RT
  - Mesure de la latence avec cyclictest, rt-tester
  - Optimisation des paramètres noyau pour le temps réel
  - Gestion des priorités et préemptions dans le scheduler

• Ordonnancement temps réel et mécanismes IPC

  - Algorithmes d'ordonnancement (SCHED_FIFO, SCHED_RR)
  - Création de threads et processus temps réel
  - Mécanismes de communication inter-processus (IPC) avancés
  - Mutex, sémaphores, files de messages pour applications RT

• Programmation temps réel avec POSIX

  - API POSIX pour le temps réel (timers, horloges)
  - Gestion des interruptions et des signaux asynchrones
  - Synchronisation et exclusion mutuelle robustes
  - Bonnes pratiques de codage pour la fiabilité RT

• Architectures matérielles embarquées spécifiques

  - Tour d'horizon des SoC (ARM, MIPS) et microcontrôleurs avancés
  - Fonctionnement du bootloader (U-Boot, GRUB)
  - Interfaces matérielles industrielles (CAN, Modbus, SPI, I2C, UART)
  - Choix de la carte mère/système sur module (SoM) adapté

• Boot Linux embarqué et personnalisation du système

  - Processus de démarrage détaillé d'un système embarqué
  - Configuration et personnalisation du bootloader
  - Création d'un système de fichiers racine (rootfs) minimaliste
  - Buildroot et Yocto Project : introduction et utilité

• Gestion de l'alimentation et performances

  - Modes de gestion de l'énergie (suspend, hibernate, DVFS)
  - Optimisation de la consommation électrique
  - Profilage des applications et outils de performance (perf, ftrace)
  - Réduction de la taille mémoire et de l'empreinte disque

• Driver development pour Linux embarqué

  - Introduction au développement de pilotes noyau Linux
  - Comprendre les interfaces de pilotage (GPIO, I2C, SPI, UART)
  - Écriture de modules noyau simples
  - Gestion de l'espace utilisateur/espace noyau

• Déploiement et mise à jour OTA

  - Stratégies de déploiement et de mise à jour à distance (OTA)
  - Systèmes de fichiers en lecture seule (squashfs)
  - Méthodes de mise à jour sécurisées (A/B partitioning)
  - Gestion de la résilience du système

• Sécurité des systèmes Linux industriels

  - Vulnérabilités courantes et attaques ciblées
  - Sécurisation du noyau et du système de fichiers
  - Authentification, chiffrement et gestion des accès
  - Bonnes pratiques de développement sécurisé (développement robuste)

• Supervision, debug et applications industrielles

  - Outils de supervision et de monitoring temps réel
  - Techniques de débogage avancées (gic, jtag)
  - Exemples d'architectures industrielles intégrant Linux RT
  - Cas pratiques : robotique, IoT industriel, automates programmables