Formation Linux et temps réel

Description

Cette formation Linux et le temps réel vous permettra de comprendre et de mettre en œuvre les mécanismes d’ordonnancement indispensables aux systèmes temps réel.

Pendant 2 jours, vous apprendrez à :

• comprendre le rôle des Schedulers et la répartition des tâches,
  
• analyser les possibilités et les limites du temps réel natif de Linux,
  
• configurer les priorités et gérer les défis classiques comme l’inversion de priorités,
  
• mettre en œuvre des solutions pour un temps réel encore plus strict grâce à PREEMPT_RT et Xenomai.
  

À l’issue de cette formation, vous aurez les compétences nécessaires pour concevoir et maintenir des systèmes à haute fiabilité, tout en profitant de la flexibilité et de la robustesse de Linux.

Public

Cette formation s’adresse aux développeur·seuse·s qui souhaitent concilier la puissance de Linux avec des besoins temporels exigeants.

Les objectifs

• Comprendre les problématiques d’ordonnancements multi-tâches et multi-coeurs
• Connaître les possibilités et limitations du temps réel natif de Linux
• Découvrir et mettre en œuvre les patchs PREEMPT_RT et Xenomai

Pré-requis

• Connaître les bases de Linux
• Être à l’aise avec la ligne de commande du shell
• Ordinateur portable à apporter

Le programme de la formation Linux et temps réel

Jour 1 : Fondamentaux du temps réel sous Linux

• Programmation multitâche et multicœur
  • Multitâche sous Linux
    • processus, threads, espaces d’adressage, mutex, IPC
  • Programmation multicœur
    • multiprocesseur, multicœur et hyperthreading
    • migrations de tâches, affinités des tâches et des interruptions
    • confinement de processus, fréquence de fonctionnement du processeur
• Ordonnancement temps partagé
  • Ordonnancement
    • états des tâches, commutations
  • Schedulers
    • goodness, O(1), CFS, priorité et nice
• Temps réel natif de Linux
  • Scheduling Fifo et Round Robin
    • configuration, priorités temps réel, garde-fou
  • Limitation du temps réel natif
    • interruptions monolithiques et améliorations avec interruptions threadeds
    • réveil d’une tâche temps réel
    • amélioration avec préemptibilité du kernel
  • Problèmes temps réel classiques
    • lancement de tâches en parallèle
    • inversion de priorités
    • reprise de mutex.

Mises en pratique :

• création de processus, de threads, synchronisation des threads, utilisation de la mémoire partagée, mutex inter-processus, files de message
• migration de processus, affinité des threads, affinité des interruptions
• observation du comportement des tâches à priorités modifiées
• tâches FIFO de priorité maximale, perturbation des tâches par des interruptions, mesure de latence d’interruption et de réveil des tâches, inversion de priorités, héritage de priorités des mutex

Jour 2 : Vers un temps réel avancé

• Temps réel amélioré avec PREEMPT_RT
  • Patch PREEMPT_RT
    • principe, disponibilité, application et compilation du noyau
  • Effets du patch
    • préemptibilité complète, threaded interrupts
  • Instrumentation et mesures
    • RT-test, cyclictests, workbench, ftrace
• Approches du hard realtime avec Linux
  • Principes
    • temps réel strict sous Linux, RT-Linux, RTAI, Xenomai
  • Installation et tests de Xenomai&
    • patch, bibliothèque, outil latency
  • Aperçu de l’API de Xenomai
    • tâches, sommeil, timers, communication et synchronisation
• Conclusion
  • Discussions libres sur l’ensemble des thèmes abordés

Mises en pratique :

• observation des threaded interrupts, mesure de latence d’interruption
• expérimentations libres suivant les demandes des stagiaires

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Formateur

Christophe BLAESS

Ingénieur Linux industriel depuis plus de 20 ans, Christophe est intéressé par les aspects bas niveau de Linux (embarqué, temps réel, drivers, etc.) et est attaché aux logiciels libres en général.

Il est l'auteur de plusieurs livres sur Linux (Développement système sous Linux, Écriture de scripts shell sous Linux, Solutions temps réel sous Linux…). Christophe aime partager ses connaissances avec ses pairs et est aussi le créateur de nombreux projets libres sur Github.

Au-delà de ses activités d'ingénierie (développement, mise au point de systèmes embarqués, conseil et assistance technique) et de formation, Christophe organise régulièrement différentes manifestations sur Linux embarqué (Paris embedded meetup et Live embedded event notamment).

FAQ

8 raisons de participer à une formation Human Coders

• Satisfaction client élevée : Un taux de statisfaction de 4,6/5 depuis 2012 (sur 1772 sessions réalisées). 99% des participants se disent satisfaits de nos formations
• Approche pédagogique unique : Des formations en petit groupe, des formateurs passionnés et expérimentés, de véritables workshops... (Plus d'infos sur notre manifeste)
• Catalogue de formations complet : 205 formations au catalogue, de quoi vous accompagner sur tout vos projets
• Écosystème dynamique : Nous accompagnons les dev depuis 13 ans avec des initiatives comme Human Coders News, les Human Talks, le podcast ou encore notre serveur Discord
• Financement facilité : Organisme certifié Qualiopi, indispensable pour que vous puissiez obtenir des aides au financement via votre OPCO
• Références clients prestigieuses : De nombreux clients qui nous font confiance depuis des années
• Accompagnement sur mesure : Nous vous proposons un accompagnement personnalisé par nos consultants pour vous aider dans vos projets au-delà de la formation
• Valorisation professionnelle : Remise d'un diplôme, d'une attestation et d'une certification, suivant les formations effectuées, que vous pourrez afficher sur vos CV et réseaux sociaux