Prog Système C sous Linux: Fondamentaux

Objectifs d'apprentissage

• Maîtriser les concepts fondamentaux de la programmation système en C sous Linux, y compris la gestion des processus, des threads et des signaux.
• Comprendre et manipuler les arguments d'un programme et les variables d'environnement pour une exécution dynamique des applications.
• Apprendre à lancer des programmes avec la famille de fonctions exec et gérer les relations parent-enfant entre processus.
• Développer des compétences en communication inter-processus (IPC) via des mécanismes comme les pipes, les files de messages et la mémoire partagée.
• Implémenter des threads POSIX pour concevoir des applications multithreadées efficaces et synchronisées.
• Manipuler les fichiers et le système de gestion de disque sous Linux en utilisant les appels système et les bibliothèques standards.
• Comprendre la gestion des signaux pour contrôler le comportement des processus et gérer les interruptions.
• Acquérir des bases solides en programmation réseau avec les sockets pour développer des applications client-serveur.
• Appliquer la compilation séparée pour structurer des projets complexes en modules indépendants.

Public cible

Ce cours s'adresse aux étudiants en informatique, aux développeurs débutants ou intermédiaires, ainsi qu'aux professionnels souhaitant approfondir leurs connaissances en programmation système sous Linux. Une maîtrise de base du langage C et une familiarité avec l'environnement Linux sont recommandées pour tirer pleinement profit de ce cours. Les apprenants recherchant une compréhension approfondie du fonctionnement interne des systèmes d'exploitation, ainsi que ceux souhaitant développer des applications performantes et robustes, trouveront ce cours particulièrement utile.

Contenu détaillé

Arguments d’un programme et variables d’environnement

Apprenez à récupérer et manipuler les arguments passés en ligne de commande (argc, argv) et à interagir avec les variables d'environnement pour personnaliser l'exécution de vos programmes.

Processus

Découvrez la création et la gestion des processus avec fork(), ainsi que les notions de PID, de processus parents et enfants. Explorez les états d'un processus et leur surveillance.

Lancement d’un programme : exec

Utilisez la famille de fonctions exec pour remplacer l'image mémoire d'un processus par un nouveau programme, et combinez-la avec fork() pour des exécutions dynamiques.

Communication entre processus

Maîtrisez les techniques IPC (Inter-Process Communication) telles que les tubes (pipes), les files de messages, la mémoire partagée et les sémaphores pour des échanges efficaces entre processus.

Threads Posix

Implémentez des threads avec la bibliothèque POSIX (pthread), gérez leur synchronisation via des mutex et des variables de condition, et évitez les problèmes de concurrence.

Gestion du disque dur et des fichiers

Manipulez les fichiers et répertoires avec les appels système (open, read, write, etc.), et comprenez les permissions, les inodes et les descripteurs de fichiers.

Signaux

Interceptez et traitez les signaux (comme SIGINT ou SIGKILL) pour contrôler le comportement des processus et gérer les événements asynchrones.

Programmation réseaux

Développez des applications client-serveur avec les sockets TCP/IP, en exploitant les fonctions comme socket(), bind(), listen(), et accept().

Compilation séparée

Structurez vos projets en modules compilés séparément, utilisez les fichiers d'en-tête (.h) et les bibliothèques statiques/dynamiques pour une maintenance simplifiée.

Approche pédagogique

Le cours combine théorie et pratique avec des exemples concrets, des exercices corrigés et des projets réalistes. Les apprenants travailleront dans un environnement Linux virtuel ou natif pour appliquer immédiatement les concepts. Des ressources complémentaires (documentation, liens utiles) seront fournies pour approfondir chaque thème.