C++ Junior — Ruta Automotriz

▸ Pensamiento y Solución Algorítmica: descomposición de problemas, reconocimiento de patrones, abstracción y pseudocódigo. ▸ Arquitectura de Computadores: CPU, RAM, jerarquía de cachés (L1, L2, L3) y modelo visual de memoria. ▸ Representación de Datos: sistema binario y hexadecimal, bits y bytes. ▸ Lógica Pura: tablas de verdad y lógica booleana aplicada a decisiones. ▸ Linux Essentials: filesystem, permisos, procesos, pipes, signals, SSH y tmux. ▸ Fundamentos de Redes: IPs, puertos, TCP vs UDP, ciclo Request/Response, modelo Cliente-Servidor. ▸ La Terminal y la Compilación: preprocesador, g++, linker y make. 🎯 Hito de Proyecto Diseño del flujo lógico del ECU Gateway Simulator en papel y pseudocódigo: qué es una ECU, qué señales maneja (velocidad, RPM, temperatura). Configuración del entorno de desarrollo real en Linux.

▸ Entorno Profesional: VS Code / Neovim, compiladores y linters. ▸ Flujo de Trabajo Moderno: Git y GitHub — commits estructurados, ramas y pull requests. ▸ Sintaxis y Tipos de Datos: variables, constantes, tipado fuerte. ▸ Operadores y Expresiones: aritmética, lógicos y relacionales. ▸ Estructuras de Control: condicionales y bucles. ▸ Debugging I: depurador (IDE / gdb), call stack, stepping, variables watch. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v0.1 — CLI con ciclo REPL básico que acepta comandos SEND_FRAME, READ_SIGNAL, STATUS y almacena señales vehiculares simuladas en variables simples en memoria.

▸ Arquitectura de Software I: separación por capas (CLI / Lógica de Señales / Persistencia). Alta Cohesión y SRP. ▸ Modularidad en C++: headers (.hpp) y sources (.cpp). Prevención de dependencias circulares. ▸ Funciones: paso por valor, referencia y referencia constante. Sobrecarga. ▸ Manejo de Texto: std::string avanzado y streams. ▸ Colecciones: arreglos estáticos vs std::vector. push_back vs emplace_back, reserve(). ▸ Estructuras y TDA: struct, pilas (LIFO) y colas (FIFO) implementadas manualmente. ▸ Observabilidad: logging estructurado, niveles INFO/WARN/ERROR/DEBUG y timestamps. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v0.2 — Refactorización modular. Pila de Deshacer (Undo) para revertir comandos enviados. Generación del primer archivo gateway.log con timestamp, severidad y origen.

▸ POO: clases, objetos, atributos, métodos y estado. ▸ El Núcleo de C++ (RAII): Resource Acquisition Is Initialization, ownership y lifetime. ▸ Ciclo de Vida de Clases: constructores con listas de inicialización y destructores. ▸ Encapsulamiento: modificadores de acceso y enum class. ▸ Polimorfismo: herencia vs composición. Clases abstractas, interfaces y funciones virtuales. ▸ Manejo de Errores Profesional: errores recuperables vs fatales, propagación y fallback. ▸ Debugging II: breakpoints condicionales y rastreo profundo de memoria. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v0.3 — Clase core SignalEngine con RAII. Inyección de errores forzados (señales fuera de rango: velocidad >300 km/h, temperatura >150°C) demostrando tolerancia a fallos sin crash.

▸ Memoria Dinámica: Stack vs Heap, new/delete (nivel teórico). ▸ C++ Moderno: Smart Pointers — std::unique_ptr y std::shared_ptr. ▸ Move Semantics: lvalues/rvalues, std::move, Regla de 3 y Regla de 5. ▸ Performance Engineering: costo de copias, Cache Locality, std::chrono, Latency vs Throughput, Google Benchmark. ▸ Secure Coding: validación de entradas, prevención de integer overflow y buffer overflows. ▸ Herramientas de Industria: CMake Presets, Ninja, Doxygen, Valgrind y AddressSanitizer (ASan). 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v0.4 — Move Semantics para evitar copias masivas de buffers de señales. Reporte de benchmarking de latencia antes/después. Cero fugas con Valgrind/ASan. Build system definitivo con CMake + Ninja.

▸ Eficiencia Algorítmica: complejidad y notación Big O. ▸ Programación Funcional: lambdas, functors, std::function. Iteradores y algoritmos STL. ▸ Contenedores Avanzados: std::map, std::set, std::unordered_map, std::stack, std::queue. ▸ Persistencia: lectura/escritura de archivos (texto y binario). ▸ Motor Relacional: integración de SQLite3. ▸ Testing: Unit Testing con Google Test cubriendo el SignalEngine y la capa de persistencia. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v0.5 — Persistencia dual: metadatos y configuración de señales en SQLite3, buffers históricos numéricos en formato binario propio (.gwbin). Tests unitarios añadidos.

▸ Arquitectura de Software II: inversión e inyección de dependencias, DTOs, patrón repositorio, boundaries. ▸ Documentación de Sistemas: diagramas de arquitectura, sequence diagrams, documentación de APIs y RFCs. ▸ Concurrencia: std::thread, Race Conditions, Mutex, std::lock_guard, std::async, std::future, Thread Pool. ▸ Networking Aplicado: Sockets TCP en Linux. Manejo de caídas de red. Arquitectura de servidores concurrentes. ▸ Diseño de Protocolos: JSON vs Binario, Framing en TCP. Prevención de deserialización insegura. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v0.6 — Evolución a Servidor TCP concurrente. Múltiples clientes envían frames estructurados bajo protocolo binario documentado en RFC por el alumno. Thread Pool para enrutamiento.

▸ Arquitectura ECU: hardware, BSP, middleware y application layer. AUTOSAR Classic vs Adaptive. ▸ CAN Bus Profundo: física del bus, tramas, arbitraje. SocketCAN en Linux, vcan0 virtual, parser de tramas CAN con validación de CRC. ▸ CAN FD: motivación, diferencias de frame y casos de uso. ▸ Protocolos Complementarios: LIN Bus, SOME/IP (serialización, service discovery), DoIP para diagnóstico. ▸ Comunicación Cliente-Servidor: implementación de servicio SOME/IP con vsomeip. Diseño de interfaces: métodos, eventos y campos. ▸ Toolchain Industrial: Vector CANalyzer/CANoe — captura y análisis de tráfico CAN. Correlación con simulador vcan0. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v0.7 — Interfaz vcan0 virtual, recepción y parseo de tramas CAN con validación CRC, exposición de señales como servicio SOME/IP con vsomeip. Tráfico capturado en CANoe. RFC del protocolo CAN entregado.

▸ Programación en Tiempo Real con FreeRTOS: scheduling, prioridades, sincronización con mutex/semáforos/queues, priority inversion. ▸ Restricciones de entorno embebido: sin heap dinámico, sin excepciones, stack limitado. Emulación ARM Cortex-M con QEMU. ▸ ISO 26262 y Functional Safety: ASIL A-D, fault detection, fault tolerance, safe states, watchdogs y health monitoring. ▸ MISRA C++ 2023: reglas críticas, refactorización de código propio, clang-tidy con perfil automotriz. ▸ Testing Safety-Critical: cobertura MC/DC, SIL sobre QEMU, inyección de fallas controlada. ▸ Release Engineering Automotriz: versionado automotriz, artefactos de release (binario, changelog, reporte MISRA), GitHub Actions con cross-compilación ARM. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v1.0.0 — Migración de tareas críticas a FreeRTOS sobre QEMU emulando ARM Cortex-M. Core reescrito bajo MISRA C++ 2023. Reporte MC/DC y fault injection tests. Release v1.0.0 publicada en GitHub con CI/CD en verde.

▸ UDS (ISO 14229): arquitectura del protocolo, servicios críticos en C++ (ReadDataByIdentifier, WriteDataByIdentifier, SecurityAccess, ECU Reset, RoutineControl). Flujo completo de flashing y Negative Response Codes. ▸ DDS — Data Distribution Service: modelo pub/sub, QoS policies (Reliability, Durability, Deadline), implementación con Fast DDS. DDS en AUTOSAR Adaptive. ▸ Cybersecurity Automotriz (ISO/SAE 21434): TARA, SecOC con MAC en tramas CAN, gestión de claves y HSM, Secure Boot conceptual. ▸ ADAS Básico: arquitectura de sensores (cámara, radar, LiDAR), procesamiento de point clouds en C++, Sensor Fusion con filtro de Kalman extendido (EKF) con Eigen. ▸ ROS 2 con rclcpp: nodos, topics y conexión entre el ecosistema robótico y automotriz. ▸ Ethernet Automotriz Avanzado: VLAN, QoS, TSN (IEEE 802.1AS) y zona-based architecture. 🎯 Hito de Proyecto ECU Gateway Simulator v1.1.0 — Capa de diagnóstico UDS funcional, capa SecOC que autentica tramas CAN con MAC, nodo ROS 2 que publica señales como topics para pipeline EKF con Eigen. TARA simplificado. Release v1.1.0 publicada con todos los gates CI/CD en verde.

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