Objectifs d'apprentissage :
- Connaître les notions de base de l'architecture des calculateurs modernes pour systèmes embarqués
- Connaître les notions de base de l'architecture d'un système d'exploitation temps réel et de son noyau
- Concevoir en langage C des programmes qui permettent d'accéder aux périphériques d'un calculateur à l'aide d'appels système fournies par un noyau embarqué
- Concevoir en langage C des programmes multi-taches sur des architecture multi-cœurs pour exploiter au mieux la puissance d'un microprocesseur et afin d'assurer des temps de réponses optimaux
- Concevoir en langage C des mécanismes de synchronisation et de communication entre tâches afin d'atteindre les objectifs en performance tout en assurant la cohérence des données en mémoire

Programme du cours :

1. Architecture des calculateurs modernes :
- Notions sur l'architecture des calculateurs modernes : multi-cœur, multithreading, cache, bus, bridge, contrôleurs de périphériques, interruptions et DMA
- Code machine et compilation : déroulement de l'exécution d'un petit programme en assembleur sur un microprocesseur
- Ordonnancement des taches sur un microprocesseur : contexte d'une tache et état des registres d'un microprocesseur, changement de contexte sur un microprocesseur provoqué par un timer ou un accès bloquant vers/depuis un périphérique

2. Noyaux temps réel :
- Abstraction du matériel (périphériques) par les sous-systèmes drivers et systèmes de fichiers (FS)
- Politiques d'ordonnancement des taches : temps réel déterministe, FIFO, round-robin

3. Langage C et gestion des périphériques :
- Rappels sur le langage C et utilisation avancée des pointeurs
- Entrées/Sorties (Accès aux périphériques) en langage C et gestion de fichiers : ouverture, lecture, écriture et fermeture

4. Gestion des processus et des tâches :
- Gestion des processus (programmes) et des taches en langage C : création, lancement et fin des processus et des taches

5. Synchronisation et communication :
- Synchronisation entre tâches/processus en langage C : signaux, mutex, sémaphores et variables conditionnelles
- Communication entre tâches/processus en langage C : tubes, mémoires partagées, files de messages

6. Réseau et communication distante :
- Accès au réseau et communication distante en langage C : rappel sur les protocoles TCP/IP, gestion des socket et applications client/server