Programmation Système Avancée sur Unix/Linux

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Prérequis

Durée de la Formation

• Total : 5 jours (40 heures)

Objectifs de la Formation

• Comprendre les concepts avancés des systèmes Unix/Linux.

• Maîtriser la programmation système en C.

• Manipuler les appels systèmes et les processus.

• Gérer la mémoire et les entrées/sorties.

• Implémenter la communication inter-processus (IPC).

Jour 1 : Introduction à la Programmation Système

Matin : Concepts Avancés de Unix/Linux

• Introduction à la programmation système

• Structure et fonctionnement du noyau Unix/Linux

• Gestion des processus et des threads

• Espaces utilisateur et noyau

Après-midi : Développement en C pour Unix/Linux

• Introduction à la programmation en C sur Unix/Linux

• Compilation et débogage avec gcc et gdb

• Utilisation des bibliothèques standard (stdio.h, stdlib.h, etc.)

• Appels systèmes de base (open, read, write, close)

Lab 1 : Premier Programme Système

• Écrire un programme en C pour lire et afficher le contenu d'un fichier.

• Utilisation de gcc pour compiler et gdb pour déboguer.

Jour 2 : Gestion des Processus et des Threads

Matin : Gestion des Processus

• Création et gestion des processus avec fork, exec, wait

• Terminaison des processus et gestion des signaux (kill, signal, sigaction)

• Priorités et planification des processus

Après-midi : Programmation avec des Threads

• Introduction aux threads avec la bibliothèque pthreads

• Création, synchronisation et destruction de threads

• Verrous, mutex et conditions

Lab 2 : Manipulation des Processus et des Threads

• Écrire un programme en C utilisant fork et exec pour lancer un processus enfant.

• Écrire un programme multi-thread en utilisant pthreads.

Jour 3 : Gestion de la Mémoire

Matin : Allocation Dynamique de Mémoire

• Allocation dynamique avec malloc, calloc, realloc, free

• Gestion de la mémoire et détection de fuites

Après-midi : Mémoire Partagée

• Introduction à la mémoire partagée

• Utilisation des segments de mémoire partagée avec shmget, shmat, shmdt, shmctl

Lab 3 : Gestion de la Mémoire

• Écrire un programme en C utilisant malloc et free pour gérer une liste chaînée.

• Implémenter un programme utilisant la mémoire partagée pour échanger des données entre deux processus.

Jour 4 : Entrées/Sorties et Communication Inter-Processus (IPC)

Matin : Entrées/Sorties Avancées

• Manipulation des fichiers avec les appels systèmes (lseek, fcntl)

• Gestion des entrées/sorties asynchrones

Après-midi : Communication Inter-Processus (IPC)

• Pipes et FIFOs

• Sockets : introduction et programmation réseau de base

• Message Queues et Sémaphores

Lab 4 : Entrées/Sorties et IPC

• Écrire un programme utilisant des pipes pour la communication entre processus parent et enfant.

• Implémenter une communication simple client-serveur avec des sockets.

Jour 5 : Projet Final et Mise en Pratique

Matin : Conception et Planification du Projet Final

• Présentation du projet final : implémenter un mini-système de gestion de tâches

• Discussion et planification des étapes du projet

Après-midi : Développement et Présentation du Projet Final

• Développement, test et débogage du projet

• Préparation et présentation du projet aux formateurs et aux autres participants

Lab 5 : Projet Final

• Création d'un mini-système de gestion de tâches utilisant les concepts appris (processus, threads, IPC, mémoire partagée, etc.)

• Documenter et présenter le code et les concepts utilisés

Ressources et Supports Pédagogiques

• Accès à un environnement de développement Unix/Linux (VM ou Docker)

• Documentation et tutoriels en ligne

• Support et assistance pendant les labos

Évaluation

• Évaluations continues à travers les labos pratiques

• Évaluation finale basée sur le projet réalisé

Conclusion

Cette formation permet aux participants de maîtriser la programmation système avancée sur Unix/Linux, en combinant théorie et pratique à travers des exercices, des labos et un projet final complet.