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)
-
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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Présentation
Services de base d’un exécutif généraliste5. Ordonnancement
La spécificité du temps réel est que les exécutions des tâches d’une application doivent respecter des contraintes temporelles dictées par les dynamiques du procédé qu’elles pilotent ou contrôlent. La problématique générale de « l’ordonnancement » consiste, pour une application donnée, à déterminer la politique d’allocation des tâches sur les supports d’exécution (processeurs, contrôleurs) de façon à garantir ces contraintes temporelles, puis à implémenter cette politique. Cette implémentation consiste à déterminer le mécanisme à intégrer dans l’exécutif qui lui permettra de décider de l’ordre des tâches à exécuter au fur et à mesure de l’évolution de l’application, c’est-à-dire au moment de l’observation des événements émis par le procédé. Ce mécanisme est appelé « ordonnanceur ».
Il faut noter que cette exigence du respect des contraintes (par exemple des échéances) n’est pas systématique pour toutes les tâches d’une application temps réel. Certaines des tâches sont critiques, c’est-à-dire qu’elles doivent impérativement être exécutées dans des fenêtres temporelles conditionnées par les dynamiques du procédé, d’autres non. Le non-respect des contraintes des tâches critiques peut compromettre la stabilité du procédé, sa sécurité ou celle de son environnement ; celui des tâches non critiques peut altérer certaines prestations du procédé ou en dégrader les performances. Dans la suite, on ne s’intéressera qu’aux tâches critiques. Cela signifie que lorsqu’une application comprend les deux types de tâches, on les dissocie et on repousse le traitement de celles non critiques dans les phases laissées libres après avoir ordonnancé les premières.
Dans ce cadre, il n’existe pas de politique d’ordonnancement connue qui serait valide pour des applications aux contraintes temporelles diverses et aux configurations de tâches critiques quelconques. Cela parce qu’une politique valide doit garantir ces contraintes pour toutes les combinaisons possibles d’événements. Aussi, on peut tenter de garantir ce respect des contraintes au cas par cas de deux façons différentes :
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déterminer hors-ligne une séquence spécifique des exécutions des tâches...
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