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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Exécutifs temps réel pour ADA7. Exécutifs UNIX temps réel
De tels exécutifs sont appelés ainsi car ils proviennent du « monde » UNIX ; plus précisément, ils offrent la compatibilité avec POSIX, les extensions temps réel d’UNIX. POSIX [3] est une initiative soutenue par l’IEEE depuis 1984 pour développer une interface standard pour UNIX ouverte sur divers domaines d’application, dont le temps réel. Plusieurs standards ont été adoptés par l’IEEE et certains se retrouvent dans la norme internationale ISO 9945. Ces standards sont les suivants, avec l’accent mis sur ceux liés au temps réel :
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P1003.1 (ex-POSIX.1) définit une interface de programmation standard pour un système d’exploitation UNIX incluant la gestion des processus (fork, exec, kill,...), la gestion de l’environnement (getpid, getiud,...), la gestion des fichiers, etc. C’est le système de base que la plupart des systèmes d’exploitation UNIX implémentent. L’additif P1003.1a contient des extensions mineures nécessaires à P1003.1 ;
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P1003.1b (ex-POSIX.4) définit les extensions temps réel du système de base. Cela concerne l’ordonnancement, les sémaphores, les queues de messages, les signaux temps réel, les horloges à haute résolution, les entrées/sorties synchrones et asynchrones... ;
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P1003.1c (ex-POSIX.4a) étend le modèle traditionnel du processus UNIX, qui est initialement un simple « thread » d’exécution dans un espace d’adressage isolé, vers la possibilité d’exécuter de multiples threads au sein d’un processus (même espace d’adressage). On trouve également dans ce standard les « mutex » (sémaphore avec héritage de priorité) et les variables de condition ;
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P1003.1d (ex-POSIX.4b) apporte encore des extensions à P1003.1b notamment pour la gestion des interruptions et des traitants associés ;
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POSIX.13 encore en discussion, car très controversé, introduit la définition de classes d’application temps réel associées à des sous-ensembles des standards POSIX. Cela pourrait permettre d’étendre l’utilisation de POSIX à de petits systèmes temps réel aux ressources limitées (par exemple sans gestion de fichiers), mais peut rendre plus difficile la portabilité des applications, ce qui est pourtant l’objectif initial de la norme.
Les exécutifs industriels qui implémentent les...
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