Programmation Système (en C sous linux)

Le module sur les arguments et variables d'environnement établit les bases de l'interaction entre un programme et son environnement d'exécution. Les étudiants apprennent à traiter les paramètres CLI (argc, argv), accéder aux variables d'environnement (getenv) et modifier le comportement d'un programme en fonction de son contexte. Contrairement à des langages plus haut niveau, le C système offre un contrôle direct sur ces mécanismes fondamentaux, essentiel pour créer des outils système robustes comme les shells ou les démons.

La gestion des processus constitue le cœur de cette formation, avec une exploration approfondie des appels système fork, exec et wait. Le cours explique le cycle de vie complet d'un processus sous Linux, de sa création à sa terminaison, en passant par les états intermédiaires (zombie, orphan). Contrairement aux abstractions des langages modernes, la programmation système en C révèle la réalité sous-jacente des processus Unix, permettant d'implémenter des comportements sophistiqués comme des pipelines shell ou des superviseurs de processus.

Les mécanismes de communication inter-processus (IPC) sont détaillés avec leurs cas d'usage respectifs : tubes (pipe), mémoire partagée (shmget), files de messages (msgget) et sockets. Le cours montre comment choisir la bonne méthode d'IPC selon les besoins en performance, isolation ou simplicité. Contrairement à des communications réseau plus coûteuses, ces IPC locaux permettent des échanges ultra-rapides entre processus sur une même machine, essentiels pour les applications critiques comme les bases de données.

La partie avancée couvre la programmation concurrente avec les threads POSIX (pthread), les signaux (sigaction) et la gestion des fichiers bas niveau (open, read, write, ioctl). Les étudiants découvrent comment éviter les conditions de course, gérer les interruptions asynchrones et manipuler directement les périphériques. Contrairement à des abstractions plus haut niveau, ces interfaces offrent des performances maximales au prix d'une plus grande complexité de programmation.

Enfin, ce cours de programmation système se distingue par son approche pratique et professionnelle. Chaque concept est illustré par des exemples compilables et modifiables, des patterns courants d'implémentation aux techniques de débogage spécifiques (strace, gdb). Le module sur la compilation séparée et les Makefiles permet de structurer des projets système complexes. Cette formation complète transforme ainsi des développeurs C en véritables experts des systèmes Unix/Linux, capables de créer des outils système performants et fiables.