Présentation
Auteur(s)
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Francis COTTET : Professeur d’université (ENSMA, Poitiers Futuroscope) - Ingénieur de l’Institut national polytechnique de Grenoble - Docteur ès sciences
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Joëlle DELACROIX : Maître de conférences (Conservatoire national des arts et métiers, Paris) - Docteur en informatique de l’université Pierre-et-Marie-Curie
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Claude KAISER : Professeur (Conservatoire national des arts et métiers, Paris) - Ingénieur de l’École polytechnique, ingénieur du génie maritime - Docteur ès sciences
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Zoubir MAMMERI : Professeur d’université (université Paul-Sabatier, Toulouse) - Ingénieur, docteur en informatique Habilité à diriger des recherches
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les applications temps réel sont celles où le facteur temps est la principale contrainte à respecter et où ce facteur est prépondérant pour évaluer la qualité du service. Elles concernent un large spectre d’activités et se rencontrent dans la commande de procédés, les systèmes embarqués, le guidage de mobiles, la surveillance des centrales nucléaires, la conduite d’expériences scientifiques, la robotique, la fourniture d’images et de son pour le multimédia, le suivi opératoire en milieu médical et, même, le suivi d’informations boursières.
Dans un système informatique temps réel dont le fonctionnement est assujetti à l’évolution dynamique d’un procédé à contrôler, l’ordonnancement des tâches chargées de la surveillance et de la commande de ce procédé joue un rôle capital. C’est cet ordonnancement qui fait l’objet de cet article.
VERSIONS
- Version courante de juin 2013 par Emmanuel GROLLEAU, Michaël RICHARD, Pascal RICHARD, Frédéric RIDOUARD
DOI (Digital Object Identifier)
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2. Définitions et notions générales
2.1 Architecture des applications temps réel
2.1.1 Démarche d’analyse et de construction
Il est habituel de dégager des étapes pour analyser et construire une application. On distingue souvent :
-
l’établissement du cahier des charges et des spécifications fonctionnelles et temporelles qui sont à l’origine d’une organisation fonctionnelle (on essaie de répondre à la question : que faire ?) ;
-
l’analyse opérationnelle accompagnée du choix des unités logiques, ce qui aboutit à une architecture logique (c’est la question : comment faire ?) ;
-
l’analyse organique et le choix des matériels qui débouchent sur une architecture physique (la question : avec quels moyens ?).
Une fois définies les architectures logique et matérielle se pose alors la politique de répartition du logiciel sur le matériel, ce qu’on appelle le placement. Dans les systèmes temps réel répartis, nous serons concernés par le placement des tâches et par leur éventuelle migration.
L’analyse opérationnelle doit déterminer des entités logiques de base pour traduire le découpage des charges et, ce qui nous concerne ici, pour exprimer la concurrence entre les actions réalisant les fonctions demandées. Le comportement opérationnel de l’application résulte de leur exécution concurrente.
Les principales entités informatiques de base sont souvent classées en :
-
objets passifs : ressources physiques (matériels informatiques, capteurs, commandes des actionneurs) et ressources logiques (zones de mémoire, fichiers, logiciels de base) ;
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objets de communication : messages ou variables partagées, porte (« port »), canaux, réseaux ;
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objets de synchronisation : événements, sémaphores, conditions, moniteurs (Modula), rendez-vous et objets protégés (Ada) ;
-
objets actifs : processus (process), activités (thread), tâches (task) ;
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objets de structuration, de composition ou de regroupement d’entités : module, paquetage (Ada), acteur (Chorus), processus (Unix, Mach).
Le...
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