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Responsable(s) Catherine Laporte, Pascal Giard

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Catherine Laporte, Pascal Giard


PLAN DE COURS

Automne 2024
ELE216 : Développement de logiciels en génie électrique (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7694
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    INF147    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 66,7 % 33,3 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Acquérir les bases de la programmation multitâches. Se familiariser avec un environnement de développement moderne de logiciels et les concepts ainsi que les outils de déverminage, de mise au point, de validation, de vérification et de contrôle de version. Acquérir les bases de programmation défensive.

Concepts de processus, de tâches et d’ordonnancement. Concepts et mécanismes de synchronisation, de protection d’accès, de partage de ressources et de communication avec le matériel. Méthodes de programmation défensive, de développement piloté par tests et de tests unitaires. Outils et méthodologies de vérification et de validation tels que la mesure de couverture de code et le profilage.

Méthodes et outils de contrôle de version. Séances de laboratoire : réalisation en équipe de projets de conception de logiciels sur des problèmes spécifiques au génie électrique.



Objectifs du cours

A la fin de ce cours, l’étudiant(e) sera capable de :
-    Maitriser l’environnement de développement moderne de logiciels ainsi que les outils de déverminage, de mise au point, de validation, de vérification, et de contrôle de version;
-    Appliquer les principes de conception des logiciels de qualité;
-    Acquérir les bases de programmation défensive;
-    Proposer des solutions pour des problèmes dans le développement des logiciels comme la synchronisation, la protection d’accès, le partage de ressources, et la communication avec le matériel.
 




Stratégies pédagogiques

Un (1) cours magistral par semaine (3 heures). Des exercices réalisés par l'étudiant.e seront faits en classe pour permettre d’assimiler les concepts théoriques. Une participation importante de l'étudiant.e est attendue et requise pendant les séances de cours.

Une (1) séance de laboratoire par semaine (3 heures).  Au laboratoire, les étudiant.e.s travaillent en équipe de deux sauf pour la première séance. 

Des séances de laboratoire pourraient être interverties avec des séances de cours afin de mieux arrimer le contenu des laboratoires à la progression des notions vues en cours.
 




Utilisation d’appareils électroniques

Ordinateur portable requis.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:30 - 11:30 Laboratoire
Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
02 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 21:00 Laboratoire



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Catherine Laporte Activité de cours Catherine.Laporte@etsmtl.ca A-2464
01 Mikaël Plouffe Laboratoire mikael.plouffe.1@ens.etsmtl.ca
01 Mégane Cyr Laboratoire megane.cyr.1@ens.etsmtl.ca
02 Simon Pichette Activité de cours Simon.Pichette@etsmtl.ca
02 Elias David Zabaleta Forero Laboratoire elias-david.zabaleta-forero.1@ens.etsmtl.ca



Cours
Semaine Contenus traités dans le cours Heures
 

Introduction:

Introduction à Linux; Système d’exploitation; Unix et Linux; Introduction aux notions muti-tâche, multi-utilisateur, multithread; Outils de Linux; Environnement de développement Visual Studio Code; Gestion de code et documentation dans Eclipse.  Introduction au contrôle de révisions et à Git.
1.5
 

Système d’exploitation Linux:

Système d’exploitation; Fichiers; Terminal; Mode noyau et mode utilisateur; Processus et threads; Appels systèmes; Entrée/Sortie; Socket; Horloge.
1.5
 

Programmation multi-processus sous Linux :

Programmation sous Linux; Processus; Création et terminaison de processus; Environnement de processus; Changement de contexte; Gestion du temps du processeur; Communication inter-processus; signaux et gestion d'erreurs.
3
 

Programmation multi-thread sous Linux :

Threads; Création et terminaison de threads; Environnement de threads; Synchronisation, sémaphores et mutex.

6
 

Déverminage et détection d’erreurs:

Gestion de mémoire; Déverminage; Erreurs dans la programmation; Saisie d’erreur; Déverminage au niveau de code source; Déverminage au niveau binaire; Rapport d’erreurs.
3
 

Programmation d’entrée/sortie:

Gestion d’entrée/sortie sous Linux; Système de fichiers; Droits d’accès; Descripteurs d’entrée/sortie; Système de fichiers virtuel; Appels de système; Sérialisation et désérialisation de données
4.5
  Examen de mi session 3
 

Programmation réseau et modèle client-serveur;

Communication réseau par sockets; Programmation client-serveur; Serveurs itératifs et concurrentiels
3
 

Méthode de développement Agile:

Gestion de projets; Spécifications de logiciel; Méthode de développement Agile; Scrum.

1.5
 

UML et Patrons de conception

Introduction à la modélisation UML et à différents types de diagrammes UML.  Introduction aux patrons de conception.
6
 

Test et validation de logiciels

Tests; Test unitaire et intégration; Boîte noire et boîte blanche; Top-down et bottom-up.

3
 

Révision et réusinage de code :

Révision de code; Révision de code dans l’industrie; Réusinage de code; Maintenance de code.

1.5
 

Profilage et optimisation de performance :

Mesure de performance; Métriques; Profilage; Outils de profilage logiciels et matériels; Échantillonnage et instrumentation; Optimisation de performance.

1.5
  TOTAL  39

Remarque: la matière peut être vue dans un ordre différent de celui présenté au plan de cours pour faciliter l'assimilation des concepts et l'arrimage avec les laboratoires.




Laboratoires et travaux pratiques

Les laboratoires sont réalisés en langage C dans l’environnement GNU/Linux, sur les ordinateurs personnels des étudiant.e.s ou en accès distant aux ordinateurs d'un laboratoire GNU/Linux.

Séance Activité

Heures (lab/maison)

1 Laboratoire 1 3/4
2-4 Laboratoire 2 9/12
5-8 Laboratoire 3 12/16
9-12 Laboratoire 4 12/16
  TOTAL  36/48



Utilisation d'outils d'ingénierie

-    Environnement de développement Visual Studio Code pour le langage C;
-    Périphériques d’entrée/sortie et le réseau local;
-    Environnement de gestion de sources git et serveur de gestion de projet Gitlab.




Évaluation
Activité Valeur (%)
Examen intra 28
Examen final 28

Laboratoires:

  • Travail pratique 1 (5%)
  • Travail pratique 2 (13%)
  • Travail pratique 3 (13%)
  • Travail pratique 4 (13%)
44

Remarque: Autant faire se peut, les examens et les laboratoires se font dans salle de laboratoire avec des ordinateurs avec un GNU/Linux natif. Il est possible qu'il soit nécessaire d'utiliser les ordinateurs des étudiant.e.s en accès distant sur des ordinateurs de laboratoire GNU/Linux.

Note: Le Quiz aura lieu vers la fin du cours, à la séance 12.

Double seuil: La règle du double seuil s'applique pour les évaluations individuelles, i.e., travail pratique 1, quiz, examen intra, et examen final.




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 24 octobre 2024
2 28 octobre 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.
 




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

Notes de cours préparées par les enseignants (disponibles sur le site Moodle du cours).




Ouvrages de références

1.    Programmation sous Linux

  • GNU/Linux Application Programming, 2nd Edition by M. Tim Jones, 2008

2.    Déverminage

  • Linux Debugging and Performance Tuning: Tips and Techniques, by Steve Best, 2005 (suggérée)
  • Debugging With GDB: The Gnu Source-Level Debugger, by Richard M. Stallman, Roland H. Pesch, Stan Shebs, 2002 (complémentaire)

3.    Tests

  • Test Driven Development for Embedded C Paperback by James W. Grenning, 2011

4.    Contrôle de révisions

  • Version Control with Git: Powerful tools and techniques for collaborative software development by Jon Loeliger, Matthew McCullough, 2012

5.    Programmation multitâche

  • PThreads Programming: A POSIX Standard for Better Multiprocessing (A Nutshell Handbook) 1st Edition by Dick Buttlar, Jacqueline Farrell, Bradford Nichols, 1996 (suggérée)
  • PThreads Primer - A Guide to Multithreaded Programming, by Bil Lewis, Daniel J. Berg, 1996 (alternative)
  • The Art of Concurrency: A Thread Monkey's Guide to Writing Parallel Applications by Clay Breshears, 2009 (alternative)

6.    Patrons de conception

  • Patterns in C: Patterns, Idioms and Design Principles, Adam Tornhill, 2015 (suggérée)

7.    Programmation défensive

  • Secure Programming HOWTO by David A. Wheeler, 2015

8.    Profilage

  • Valgrind 3.3 - Advanced Debugging and Profiling for Gnu/Linux Applications, by J Seward, N Nethercote, J Weidendorfer, 2008 (suggérée)
  • Get Started with Intel® VTune™ Amplifier 2019, 2018 (complémentaire)



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

http://ena.etsmtl.ca/