Minimisation du nombre de tâches d'un système temps réel par regroupement

Minimizing the number of tasks of a real-time system by clustering

• Auteur / Autrice : Antoine Bertout
• Direction : Richard Olejnik, Julien Forget
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 25/11/2015
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optimisation combinatoire

Multiprocesseurs

Threads (logiciels)

Ordonnancement (informatique)

Temps réel (informatique)

Conception et construction

Systèmes embarqués (informatique)

Mots clés libres

Regroupement de tâches temps réel

Résumé

Les systèmes embarqués des domaines de l'aéronautique ou de l'automobile sont en interaction permanente avec leur environnement. Ils récupèrent de l'information depuis leurs capteurs, traitent les données et réagissent par le biais de leurs actionneurs. Ces systèmes critiques se doivent non seulement de produire des résultats corrects du point de vue logique mais aussi de les réaliser dans le temps imparti. Cette particularité les classe dans la famille des systèmes temps réel. Dans les domaines cités, les fonctionnalités sont à l'origine définies au regard de la dynamique du système et leur nombre peut atteindre plusieurs milliers. Les systèmes d'exploitation temps réel, logiciels responsables du traitement de ces fonctionnalités sur le matériel, limitent généralement le nombre de traitements implantables, en raison des surcoûts engendrés par leur gestion. Dans ce travail, nous nous intéressons donc à des techniques de réduction du nombre de ces traitements, de manière à passer outre les limitations des systèmes d'exploitation temps réel. Nous proposons des algorithmes de regroupement qui assurent que les contraintes de temps soient respectées. Ces méthodes visent des architectures monoprocesseurs et multiprocesseurs pour des traitements communicants.

Embedded systems dedicated to aeronautics or automotive interact permanently with their environment. They get information from their sensors, process the data and react with their actuators. Such systems have to execute the functionalities correctly, but also to process them within the allocated time. This feature classifies those systems in the category of real-time systems. In the cited domains, those functionalities are originally defined accordingly to the dynamics of the system and their number can reach several thousand. The real-time operating systems, software which handles the processing of those functionalities on the hardware, generally limit the number of functionalities, due to the overhead caused by their management. In this work, we are interested in techniques that reduce the number of those functionalities so to overstep those restrictions. We propose clustering algorithms that ensure that timing constraints are respected. These methods are applied to monoprocessor and multiprocessor architecture with communicating processes.