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| Introduction au temps réel |
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concepts temps réel de base |
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contraintes particulières du temps réel |
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programmation structurée et objet |
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apports des techniques objets |
| L'approche temps réel avec UML |
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genèse d’UML |
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modèles UML standards |
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cycle de développement Objet |
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contraintes liées à l’interprétation des diagrammes |
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comment lire les diagrammes UML |
| Analyse des éléments constitutifs d'une chaîne de compilation |
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Explication des étapes du processus de génération de code en natif et en croisé |
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Rôle du compilateur, de l’assembleur et du linker |
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Paramétrage en fonction d’un mapping mémoire |
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Structure d’un programme source C, distinction des parties essentielles : préprocesseur, déclaration des variables globales, fonctions |
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Découpage d’une application en fichiers distincts |
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Le préprocesseur |
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Les instructions define et include |
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Ecriture de macros |
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Précautions à prendre dans les headers pour éviter les redéclarations de variables |
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Notion de projet, réalisation de librairies |
| Exercice : |
mise en œuvre de la chaîne de compilation et fabrication d’une librairie |
| Particularités de la programmation dans le contexte embarqué |
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Analyse d’une instruction de transfert assembleur pour comprendre l’accès à la mémoire |
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Mise en évidence de la distinction adresse / contenu |
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Calculs d’adresses, opérations mêlant pointeurs et adresses absolues |
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Les tableaux de pointeurs |
| Exercice : |
allocation d'un pointeur sur un port d'I/O |
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Accès aux champs d’une structure |
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Déclaration de variables et de pointeurs sur type structuré |
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Explication du padding imposé par les règles d’alignement : options pack du compilateur |
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Les formats big et little endian |
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Les structures à champ de bits : modélisation des périphériques |
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Les unions : une même zone mémoire peut être envisagée de différentes manières |
| Exercice : |
modélisation de l’UART du ColdFire au moyen d’une union et d’une structure à champs de bits et communication avec un terminal |
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Utilité des tableaux de pointeurs sur des fonctions |
| Exercice : |
lancement d’une fonction à partir d’un tableau de pointeurs |
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Distinction entre adressage absolu et adressage relatif pour la relogeabilité du code et des données |
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Réentrance des handlers d’exception |
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Cstart : initialisation du pointeur de pile et mise à 0 des variables non initialisées |
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Inconvénients des fonctions Setjmp et Longjmp |
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Gestion de la mémoire |
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Algorithmes |
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Gestion des fuites mémoire |
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Mise en EPROM d’une application |
| Exercice : |
mise en évidence et détection de fuites mémoire |
| Principe de fonctionnement d'un système Temps réel et embarqué |
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Notion de tâche |
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Cadencement des tâches selon leur priorité, préemption |
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Sauvegarde de contexte |
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Nécessité d’un tick temps réel pour déclencher les commutations de tâches |
| Les traitements concurrents |
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Recensement des champs d’un descripteur de tâche |
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Réalisation d’une structure chaînée des tâches en attente d’exécution |
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Insertion d’un nouveau descripteur lors du chargement d’une nouvelle tâche |
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Exemple de règles d'ordonnancement: priorité évoluant en fonction du temps |
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Réorganisation de la file lors de l’invocation de l'ordonnanceur: préemption |
| Les interruptions |
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Nécessité des interruptions dans un système embarqué |
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Distinction entre déclenchement sur front et sur niveau |
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Acquittement logiciel |
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Ecriture d’un gestionnaire d’interruption : distinction des 3 étapes prologue / corps / épilogue |
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Table de vecteurs |
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Ecriture des fonctions d’installation et de lecture de vecteur |
| Exercice : |
lancement d’une action suite à une interruption |
| Mise au point |
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Communication avec la cible |
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Les différents niveaux de mise au point : C, assembleur |
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Les fenêtres du debugger : source, mémoire, pile et variables |
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Positionnement de points d’arrêt |
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Analyse de la pile et extraction des stacks frames correspondant aux fonctions imbriquées |
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Les procédés de mise au point sur les processeurs récents munis de cache : synchronisation avec un analyseur logique |
| La programmation dans le contexte multi-tâches |
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Structures de données: |
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Listes simplement chaînées |
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Listes doublement chaînées |
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Listes circulaires |
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Files d'attentes |
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Piles |
| Exercice : |
réalisation de listes chaînées utilisables en contexte multi-tâches |
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Noyau temps-réel minimal |
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descripteurs de tâches |
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scheduling |
| Exercice : |
réalisation d'un scheduler simple, "fair scheduling" |
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Synchronisation entre tâches |
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Modes de synchronisation |
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Primitives de synchronisation |
| Exercice : |
gestion d'un sémaphore, "fixed scheduling" |
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Gestion des accès concurrents |
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Variable simple |
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Structure de données |
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Entre tâches |
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Entre tâches et routines d'interruption |
| Exercice : |
synchronisation et communication entre tâches |
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Gestion de la mémoire |
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Algorithmes |
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Gestion des fuites mémoire |
| Exercice : |
mise en évidence et détection de fuites mémoire |
