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1 - QU’EST-CE QUE LE TEMPS RÉEL ?

2 - SYSTÈME D’EXPLOITATION LINUX

3 - SYSTÈME D’EXPLOITATION RTLINUX

4 - RTLINUX ET LES AUTRES EXÉCUTIFS TEMPS RÉEL

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : H1568 v1

Qu’est-ce que le temps réel ?
Système temps réel RTLinux

Auteur(s) : Joëlle DELACROIX, Christophe MÉNIVAL

Date de publication : 10 nov. 2002

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Auteur(s)

  • Joëlle DELACROIX : Docteur en informatique - Maître de conférences au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM)

  • Christophe MÉNIVAL : Ingénieur en informatique du CNAM - Chef de projet à la direction des systèmes et du traitement de l’information - de la Ville de Paris

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INTRODUCTION

Pour les applications temps réel, le facteur temps est la principale contrainte à respecter. Pour être à même de respecter cette contrainte, l’application temps réel doit s’exécuter sur un système d’exploitation dédié, souvent qualifié d’exécutif temps réel. Cet exécutif offre un ensemble de services spécifiques pour l’exécution et la programmation de l’application temps réel.

Les exécutifs temps réel sont très nombreux sur le marché et se classent en deux grandes familles : les exécutifs « maison » spécifiquement créés pour le temps réel et les exécutifs dérivés de systèmes classiques existants, notamment de systèmes de type Unix. Récemment, le monde des systèmes d’exploitation a assisté à l’émergence d’un nouveau système multiutilisateur et multi-programmé, le système Linux, dont les deux principales caractéristiques sont la grande modularité et le libre accès au code source. Très vite, ce système a été repris et adapté aux exigences du monde des applications temps réel et même des systèmes embarqués. Nous présentons ici en détail l’une des versions les plus populaires de Linux temps réel, le système RTLinux.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-h1568


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1. Qu’est-ce que le temps réel ?

1.1 Spécificités des systèmes et des applications

Une application temps réel est une application pour laquelle le facteur temps est la principale contrainte à respecter. L’application doit fournir un résultat juste mais si celui-ci est fourni hors délai, alors il ne pourra pas être validé. Il ne s’agit pas, par contre, de rendre le résultat le plus vite possible, mais simplement à temps. L’échelle du temps relative à la contrainte temporelle varie d’une application à l’autre : elle peut être par exemple de l’ordre de la microseconde dans des applications de contrôle radar, mais de l’ordre de quelques minutes pour une application de contrôle de processus chimique. Par ailleurs, le système temps réel peut être qualifié de système embarqué ou enfoui (embedded system).

On distingue deux types de contraintes temporelles :

  • les contraintes temporelles strictes : les fautes temporelles (non-respect d’une contrainte temporelle) sont intolérables pour la validité du système. Elles mettent en péril le système temps réel lui-même, voire son environnement ;

Exemple

dans un système de lancement de missiles, si le lancement du missile est retardé, la cible risque d’être ratée.

  • les contraintes temporelles relatives : quelques fautes temporelles peuvent être supportées sans remettre en cause la validité du système. Il s’ensuit généralement une baisse de performance du système.

Exemple

dans un système audio, si un paquet de données est perdu, la qualité du son sera dégradée, mais il restera audible.

Un système temps réel se divise en deux parties qui interagissent (figure 1) :

  • d’un côté, un procédé, en général industriel, muni de capteurs, envoie des mesures ou déclenche des événements avec une occurrence périodique ou aléatoire ;

  • de l’autre côté, un système informatique, connecté au procédé, commande et contrôle de manière dynamique son comportement, en respectant les contraintes de temps qui lui sont associées. Il réagit dans un temps contraint aux événements et aux mesures prélevées sur...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - DELGRANGE (A.), TROUBLE (M.)  -   Module de perception pour robot mobile  -  . RTS’94 Paris, p 309-320 (1994).

  • (2) - IP (B.) -   Performance analysis of VxWorks and RTLinux  -  . Columbia University (2001). http://www.cs.columbia.edu/~sedwards/ classes/2001/w4995-02/reports/ip.pdf

  • (3) - LIU (C.), LAYLAND (J.W.) -   Scheduling algorithms for multiprogramming in a hard real-time environment.  -  Journal of ACM, 20, n 1, p. 46-61 (1973).

  • (4) - CHETTO (H.) -   L’ordonnancement dans les systèmes de contrôle temps réel à contraintes strictes  -  . Thèse de doctorat d’État, université de Nantes, École nationale supérieure de mécanique (1990).

  • (5) - SHA (L.), RAJKUMAR (R.), LEHOCZKY (J.P.) -   Priority inheritance protocols : An approach to real-time synchronization  -  . IEEE Transactions on Computers, 39, n 9, p. 1175-1185 (1990).

  • (6)...

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