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Auteur(s)
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Nicolas DU LAC : Directeur Technique, société INTEMPORA SA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les applications temps réel embarquées sont des systèmes installés sur des plates-formes mobiles (avions, automobiles, plates-formes robotiques mobiles...) et fournissant ainsi certains services tels que la présentation d’informations sur l’environnement du véhicule (détection d’obstacles, cartographie), le contrôle de tout ou partie de ce véhicule (réactions en cas de danger, pilotes automatiques) ou encore le relais pour l’échange de données (satellites de communications).
Ces applications existent ainsi depuis quelques dizaines d’années (systèmes d’instrumentations dans les avions, les fusées ou les satellites par exemple), mais n’ont toutefois pas encore envahi notre quotidien, restant jusqu’à présent cantonnées à des systèmes de haute technologie. Cela fait relativement peu de temps que le grand public voit apparaître des produits « grand public » ainsi équipés : ordinateurs de bord, contrôle de la vitesse d’une automobile, métros sans conducteur.... Il y a fort à parier que la décennie qui va suivre verra ce type d’applications se multiplier dans notre environnement, notamment dans le domaine de l’assistance à la conduite ou encore au niveau des systèmes de sécurité.
Ces applications seront de plus en plus complexes, faisant intervenir des capteurs variés et exigeants (vidéo, radars, télémètres laser, capteurs infrarouges, centrales inertielles, modules de communications radio...). Elles devront notamment savoir communiquer, d’une part avec des stations fixes de l’infrastructure qui les entoure, et d’autre part entre elles (mise à jour de données, alertes).
Face à la concurrence croissante dans le domaine du développement de telles applications, les industriels recherchent de plus en plus d’efficacité. On vise non seulement la réduction des coûts de développement, mais aussi celle du temps de développement d’un prototype fonctionnel, puis le délai jusqu’à industrialisation et commercialisation du produit final.
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Étapes du prototypage2. Notions de temps et de temps réel
2.1 Notion de temps réel « mou » ou traitement « à la volée »
On entend souvent qu’une application réalise une tâche donnée en « temps réel ». Cela signifie souvent que l’application est suffisamment performante pour traiter à la volée et sans perte d’information toutes les données provenant d’un ou plusieurs capteurs, sans atteindre la capacité maximale de calcul qu’elle a à sa disposition. Ainsi, toutes les données en entrée sont prises en compte par l’acquisition et participent à la tâche réalisée. Dans la plupart des cas, les données sont traitées suffisamment rapidement pour permettre l’obtention des résultats en un temps inférieur à la constante de temps régissant l’évolution du système perçu par les capteurs. Ceci permet à l’application de « réagir » aux évolutions de l’environnement.
citons les applications d’enregistrement de vidéo sur PC (à partir d’une carte Tuner/TV) avec compression logicielle (plus ou moins performante selon la puissance du PC...).
Néanmoins, le terme « temps réel » au sens propre a une autre signification. Ainsi, les puristes soutiendront que « Windows n’est pas un système d’exploitation temps réel ». Pourtant, il est bel et bien possible de visionner un dvd sous Windows...
HAUT DE PAGE2.2 Notion de temps réel « dur » ou temps réel déterministe
Ce qu’apportent de véritables systèmes d’exploitations « temps réel » se trouve sur le plan du déterminisme. On qualifiera de « temps réel » une application qui garantit qu’une tâche donnée sera exécutée « dans le pire des cas » en une durée connue et bornée.
Ceci prend son sens dans le cas où plusieurs tâches tournent en parallèle sur un même processeur. Si parmi ces tâches, il en existe une qualifiée de « critique », c’est-à-dire dont la boucle de traitement doit se dérouler impérativement dans un intervalle de temps donné sous peine de défaillance du système complet, il faudra...
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