Linux - Conception noyau de drivers C

Jour 1

Noyau Linux et modules

• Historique du noyau Linux, licences
• Développement du noyau
• Les appels systèmes
• Modules

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Quiz

Outils de développement

• Organisation des sources
• Paramétrage et compilation du noyau
• Programmation des modules du noyau
• Compilation des modules indépendants
• Messages du noyau
• Dépendances entre modules

Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Configuration et compilation du noyau Linux
• Conception d'un module de noyau

Interface de programmation du noyau

• Chaînes de caractères, blocs mémoire, fonctions numériques et conversions
• Pilotes de périphérique
• Eléments temporels et actions différées
• Préemptibilité du noyau

Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion des chaînes de caractère, des blocs mémoire, des fonctions numériques...
• Noyau préemptif

Jour 2

Environnement du noyau

• Tâches et processus "current"
• Espaces d'adressage
• Dialogue avec /proc

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion de l'environnement du noyau

Ecriture d'un driver

• Principe des pilotes de périphérique
• Réservation de numéros majeurs et mineurs
• Enregistrement du pilote de périphérique
• Fonctions de lecture et écriture
• Fonctions de paramétrage
• Synchronisation des appels système

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Réalisation d'un driver

Accès au matériel et interruptions

• Accès simple au matériel
• Appel système et interruption
• Différer un traitement en interruption
• Protection des variables globales

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion des interruptions

Fonctions avancés d'un driver

• Attentes d'événements
• Multiplexage d'entrées et de sorties
• Gestion de la mémoire

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Conception d'un driver plus élaboré

Jour 3

Modèle de périphérique du noyau

• Création d'une classe de périphérique
• Transferts de données par DMA

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Conception d'une classe périphérique

Périphériques de bloc et systèmes de fichiers

• Principe des périphériques de bloc
• Ecriture d'un driver
• Enregistrement du pilote
• Déclaration d'un disque générique
• Initialisation de la file de requêtes
• Requêtes sur un driver bloc

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion des périphériques de bloc (1ère partie)

Driver bloc avancé

• Traitement différé
• Partitionnement du disque
• Sous-système
• Block du noyau
• Ordonnanceur des entrées / sorties

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion des périphériques de bloc (2ème partie)

Jour 4

Virtual File System (VFS)

• Organisation du VFS
• Structures du file system, dentry, inode et superbloc

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion du file system

Nouveau système de fichiers

• Enregistrement
• Initialisation du superbloc
• Implémentation des appels systèmes de lecture et écriture
• Utilisation du cache en lecture et en écriture
• Communication avec le sous-système Block

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion du système de fichiers

Périphérique réseau

• Dépendance des interfaces et des protocoles réseaux
• Périphérique NetDevice
• Enregistrement d'une interface
• Activation, émission et réception de paquets
• Statistiques d'utilisation d'interface

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion des périphériques réseaux

Périphérique USB

• Organisation du sous-système USB
• Enregistrement d'un driver de classe Interrupt
• Endpoints et types de dialogue
• Communication avec les USB
• Traitements des écritures successives rapides
• Déconnexions intempestives et accès concurrents
• Gestion simultanée de plusieurs périphériques
• Etude de drivers Bulk et Control

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Gestion des périphériques USB

Le contenu de ce programme peut faire l'objet d'adaptation selon les niveaux, prérequis et besoins des apprenants.

Modalités d’évaluation des acquis

• En cours de formation, par des études de cas ou des travaux pratiques
• Et, en fin de formation, par un questionnaire d'auto-évaluation