Présentation
Auteur(s)
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Yvon TRINQUET : Maître de Conférences à l’IUT de Nantes - Responsable de l’Équipe Temps Réel de l’Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes (IRCyN)
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Jean-Pierre ELLOY : Professeur à l’École centrale de Nantes - Responsable de la division Productique de l’Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes (IRCyN)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article présente les principes de base utilisés dans les exécutifs temps réel. Ce terme désigne les systèmes d’exploitation adaptés au contexte particulier, par ses exigences temporelles, de l’informatique qualifiée de « temps réel ». L’article présente d’abord la problématique de l’informatique temps réel et les approches possibles. Puis la structure de l’exécutif et les politiques d’ordonnancement envisageables sont évoquées, ce qui conduit à présenter les services génériques que l’on peut rencontrer dans les produits industriels. Dans un deuxième fascicule Systèmes d’exploitation temps réel- Exemples d’exécutifs industriels, certains produits, bien représentatifs de leur catégorie seront succinctement décrits.
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Approches synchrone et asynchrone2. Application temps réel
2.1 Architecture fonctionnelle d’une application
Soit, à titre d’exemple, une application de régulation de niveau d’un fluide dans un réservoir à fuite constante (figure 1). Dans cette application, le rôle du système de pilotage (un poste de conduite) consiste à asservir le niveau du fluide à partir de la mesure prélevée par un capteur analogique : il s’agit d’une commande à exécuter périodiquement et dont l’action est l’ajustement de l’ouverture de la vanne d’alimentation du réservoir. À cette fonction de base, on adjoint deux autres complémentaires :
-
commuter de boucle ouverte en boucle fermée (et inversement) sur ordre de l’opérateur ;
-
en cas d’alarme signalant l’imminence d’un débordement (situation pouvant survenir en cas de panne non détectée du capteur principal), commuter en boucle ouverte et fixer l’ouverture de la vanne à une valeur prédéfinie.
un système est dit en boucle ouverte si la commande du système est calculée sans utiliser d’information de valeur de la grandeur contrôlée. Dans l’exemple, l’ouverture de la vanne est faite indépendamment du niveau dans la cuve.
À l’inverse, le système est dit en boucle fermée si le calcul de la commande utilise une information sur la grandeur contrôlée. Dans l’exemple, l’ouverture de la vanne tient compte du niveau réel dans la cuve.
L’analyse du cahier des charges de cette simple application conduit au recensement des actions élémentaires que doit effectuer le système de pilotage et que l’on regroupe en tâches. Une « tâche » rassemble des fonctions de l’application qui sont exécutées dans les mêmes conditions événementielles. Dans l’exemple de la figure 2, on peut ainsi recenser les tâches suivantes :
-
« acquisition-filtrage » et calcul de la « commande » de vanne (activité périodique liée à l’horloge temps réel HTR) ;
-
« émission » de la commande vers l’actionneur ;
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commutation de « boucle ouverte en boucle fermée » ;
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commutation...
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