Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Une application en temps réel met en œuvre des systèmes informatiques ou informatisés coopérant avec l’homme et destinés à la perception, l’observation, l’aide à la décision et la conduite de procédés dynamiques. Ainsi, de nos jours, l’informatique « temps réel » est présente dans de nombreux domaines industriels, que ce soient des systèmes embarqués dans des équipements de haute technologie (aéronautique, nucléaire), ou des systèmes embarqués produits en grande quantité, à coût modéré, pour des équipements plus classiques (automobiles, capteurs intelligents, signalisation). La prise en compte du temps dans ces systèmes informatiques peut s’effectuer sous plusieurs approches, pour autant les interactions entre procédé et système doivent être instantanées, d’où le rôle centralisateur et ordonnanceur joué par l’exécutif.
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A real-time application implements computer systems or computerized systems working with man and destined for perception, observation, decision support and the conduction of dynamic processes. At this time, "real time" computing is therefore present in a large number of industrial fields, in the form of embedded systems in high-tech equipment (aerospace, nuclear) or of embedded systems produced in large quantities and at a low cost for more traditional equipment (cars, smart sensors, signaling systems). Although the taking into account of time in such computer systems can be carried out via several approaches, the interactions between process and system must be instantaneous, hence the centralizing and scheduling role played by the operating system.
Auteur(s)
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Yvon TRINQUET : Professeur à l’université de Nantes (IUT de Nantes) - Responsable de l’équipe « Systèmes Temps Réel » de l’Institut de recherche en communications et cybernétique de Nantes (IRCCyN)
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Jean-Pierre ELLOY : Professeur à l’École Centrale de Nantes - Responsable de la valorisation à l’Institut de recherche en communications et cybernétique de Nantes (IRCCyN)
INTRODUCTION
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 second fascicule [S 8 052], certains produits bien représentatifs de leur catégorie, seront succinctement décrits.
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Services de base d'un exécutif généraliste
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5. 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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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ANDERSON (J.), SRINAVASAN (A.) - Early-Release fair scheduling - Proceedings of the 12th Euromicro Conf. On Real-Time Systems, p. 35-43 (2000).
-
(2) - ANDERSON (J.), SRINAVASAN (A.) - Mixed Pfair/ERfair scheduling of asynchronous periodic tasks - Journal of Computer and System Sciences. 68(1), p. 157-204 (2004).
-
(3) - ANDRE (C.) - L’approche synchrone pour le développement des systèmes temps réel - Chapitre 4 de la section « Systèmes Temps Réel », Encyclopédie de l’informatique et des systèmes d’information, p. 774-789, Vuibert (2006).
-
(4) - BAKER (T.P.) - Stack-based scheduling of real-time processes - Journal of Real-Time Systems, 2 (1991).
-
(5) - BARUAH (S.), GEHRKE (J.), PLAXTON (C.G.) - Fast scheduling of periodic tasks on multiple resources - Proceedings of the 9th Int. Parallel Processing Symposium, p. 280-288 (1995).
-
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
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Consortium Flexray (réseau)
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DDCI, RTOS
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FreeRTOS, RTOS
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FSMLabs, Linux temps réel
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Green Hills Software Inc.
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Infos Linux temps réel
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LynuxXorkw, Linux temps réel et RTOS
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MICRIUM, RTOS
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Microsoft
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MontaVista, Linux temps réel
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OSEK Group. Standard RTOS automobile
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Projet ADEOS
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Projet RTAI, Linux temps réel
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Projet Xenomai,...
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