| L71 | Real time programming |
La programmation embarquée et temps réel en C, C++ et Java(TM).
Java est une marque déposée de Sun Microsystems
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Objectifs
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- Un PC et une carte ColdFire par binôme
- Chaîne de compilation croisée et sonde d'émulation BDM
- Machine virtuelle Java
- Manipulations et exercices en environnements natif et croisé
- Un support de cours ainsi que la disquette contenant les exemples
- Connaissance de la programmation en C, C++ ou Java (niveau cours L2, L3 ou L4)
- Connaissance d'un microprocesseur souhaitée
- Connaissance de la programmation embarquée utile
- Theoretical course
- PDF course material (in English) supplemented by a printed version for face-to-face courses.
- Online courses are dispensed using the Teams video-conferencing system.
- The trainer answers trainees' questions during the training and provide technical and pedagogical assistance.
- Practical activities
- Practical activities represent from 40% to 50% of course duration.
- Code examples, exercises and solutions
- For remote trainings:
- One Online Linux PC per trainee for the practical activities.
- The trainer has access to trainees' Online PCs for technical and pedagogical assistance.
- QEMU Emulated board or physical board connected to the online PC (depending on the course).
- Some Labs may be completed between sessions and are checked by the trainer on the next session.
- For face-to-face trainings:
- One PC (Linux ou Windows) for the practical activities with, if appropriate, a target board.
- One PC for two trainees when there are more than 6 trainees.
- For onsite trainings:
- An installation and test manual is provided to allow preinstallation of the needed software.
- The trainer come with target boards if needed during the practical activities (and bring them back at the end of the course).
- Downloadable preconfigured virtual machine for post-course practical activities
- At the start of each session the trainer will interact with the trainees to ensure the course fits their expectations and correct if needed
- Any embedded systems engineer or technician with the above prerequisites.
- The prerequisites indicated above are assessed before the training by the technical supervision of the traineein his company, or by the trainee himself in the exceptional case of an individual trainee.
- Trainee progress is assessed in two different ways, depending on the course:
- For courses lending themselves to practical exercises, the results of the exercises are checked by the trainer while, if necessary, helping trainees to carry them out by providing additional details.
- Quizzes are offered at the end of sections that do not include practical exercises to verifythat the trainees have assimilated the points presented
- At the end of the training, each trainee receives a certificate attesting that they have successfully completed the course.
- In the event of a problem, discovered during the course, due to a lack of prerequisites by the trainee a different or additional training is offered to them, generally to reinforce their prerequisites,in agreement with their company manager if applicable.
Course Outline
- concepts temps réel de base
- contraintes particulières du temps réel
- programmation structurée et objet
- apports des techniques objets
- genèse d'UML
- modèles UML standards
- cycle de développement Objet
- contraintes liées à l'interprétation des diagrammes
- comment lire les diagrammes UML
- Explication des étapes du processus de génération de code en natif et en croisé
- Rôle du compilateur, de l'assembleur et du linker
- Paramétrage en fonction d'un mapping mémoire
- Structure d'un programme source C, distinction des parties essentielles : préprocesseur, déclaration des variables globales, fonctions
- Découpage d'une application en fichiers distincts
- Le préprocesseur
- Les instructions define et include
- Ecriture de macros
- Précautions à prendre dans les headers pour éviter les redéclarations de variables
- Notion de projet, réalisation de librairies
| Exercise: | mise en œuvre de la chaîne de compilation et fabrication d'une librairie | |
- Analyse d'une instruction de transfert assembleur pour comprendre l'accès à la mémoire
- Mise en évidence de la distinction adresse / contenu
- Calculs d'adresses, opérations mêlant pointeurs et adresses absolues
- Les tableaux de pointeurs
| Exercise: | allocation d'un pointeur sur un port d'I/O | |
- Accès aux champs d'une structure
- Déclaration de variables et de pointeurs sur type structuré
- Explication du padding imposé par les règles d'alignement : options pack du compilateur
- Les formats big et little endian
- Les structures à champ de bits : modélisation des périphériques
- Les unions : une même zone mémoire peut être envisagée de différentes manières
| Exercise: | modélisation de l'UART du ColdFire au moyen d'une union et d'une structure à champs de bits et communication avec un terminal | |
- Utilité des tableaux de pointeurs sur des fonctions
| Exercise: | lancement d'une fonction à partir d'un tableau de pointeurs | |
- Distinction entre adressage absolu et adressage relatif pour la relogeabilité du code et des données
- Réentrance des handlers d'exception
- Cstart : initialisation du pointeur de pile et mise à 0 des variables non initialisées
- Inconvénients des fonctions Setjmp et Longjmp
- Gestion de la mémoire
- Algorithmes
- Gestion des fuites mémoire
- Mise en EPROM d'une application
| Exercise: | mise en évidence et détection de fuites mémoire | |
- Notion de tâche
- Cadencement des tâches selon leur priorité, préemption
- Sauvegarde de contexte
- Nécessité d'un tick temps réel pour déclencher les commutations de tâches
- Recensement des champs d'un descripteur de tâche
- Réalisation d'une structure chaînée des tâches en attente d'exécution
- Insertion d'un nouveau descripteur lors du chargement d'une nouvelle tâche
- Exemple de règles d'ordonnancement: priorité évoluant en fonction du temps
- Réorganisation de la file lors de l'invocation de l'ordonnanceur: préemption
- Nécessité des interruptions dans un système embarqué
- Distinction entre déclenchement sur front et sur niveau
- Acquittement logiciel
- Ecriture d'un gestionnaire d'interruption : distinction des 3 étapes prologue / corps / épilogue
- Table de vecteurs
- Ecriture des fonctions d'installation et de lecture de vecteur
| Exercise: | lancement d'une action suite à une interruption | |
- Communication avec la cible
- Les différents niveaux de mise au point : C, assembleur
- Les fenêtres du debugger : source, mémoire, pile et variables
- Positionnement de points d'arrêt
- Analyse de la pile et extraction des stacks frames correspondant aux fonctions imbriquées
- Les procédés de mise au point sur les processeurs récents munis de cache : synchronisation avec un analyseur logique
- Structures de données:
- Listes simplement chaînées
- Listes doublement chaînées
- Listes circulaires
- Files d'attentes
- Piles
| Exercise: | réalisation de listes chaînées utilisables en contexte multi-tâches | |
- Noyau temps-réel minimal
- descripteurs de tâches
- scheduling
| Exercise: | réalisation d'un scheduler simple, "fair scheduling" | |
- Synchronisation entre tâches
- Modes de synchronisation
- Primitives de synchronisation
| Exercise: | gestion d'un sémaphore, "fixed scheduling" | |
- Gestion des accès concurrents
- Variable simple
- Structure de données
- Entre tâches
- Entre tâches et routines d'interruption
| Exercise: | synchronisation et communication entre tâches | |
- Gestion de la mémoire
- Algorithmes
- Gestion des fuites mémoire
| Exercise: | mise en évidence et détection de fuites mémoire | |
Duration
4 days
Cost
1850 € HT
Calendar
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Registrations are accepted till one week before the start date for scheduled classes. For late registrations, please consult us.
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This course can be provided either remotely, in our Paris training center or, worldwide, on your premises.
Scheduled classes are confirmed as soon as there is two confirmed bookings. Bookings are accepted until 2 working days before the course start (1 week for face-to-face courses).
Last update of course schedule: 5 April 2024
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