Linux et variantes temps-réel

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
155
Mois de parution
décembre 2012
Spécialité(s)


Résumé

Les systèmes temps-réels ont pour objectif de fournir un résultat dans un temps précis et de garantir le déterminisme de votre application. Ici, la notion de temps-réel n'est pas synonyme de rapidité, au contraire, votre programme doit réagir correctement et au bon moment : ni trop rapidement ni trop lentement. Jusqu'à récemment, ce type d'application était déployé sur des systèmes d'exploitation ou noyaux majoritairement propriétaires offrant des services spécifiques à la garantie de ces contraintes temporelles.Avec son adoption de plus en plus massive, Linux a su s'adapter et constitue une alternative intéressante. Cet article propose un tour d'horizon des solutions existantes.


1. Introduction

1.1 Linux et le temps-réel, historique

Jusqu'à récemment, Linux faisait fi des contraintes de temps et ses choix architecturaux étaient peu propices au respect d'exigences temporelles fortes : verrouillages intempestifs dans le noyau, fréquence du tick peu flexible, support incomplet des threads jusqu'à l’avènement du noyau 2.6, etc. Ainsi, Linux était davantage utilisé pour des applications embarquées ayant des contraintes temps-réel faibles (aussi appelé temps-réel mou), la disponibilité du code source et la possibilité de configuration (et donc, d'adaptation à des besoins particuliers) en font une plate-forme de choix pour ce type de système. De plus, il manquait à l'OS libre le support de nombreux périphériques utilisés dans les applications temps-réel. Les instruments déployés dans ce type de mission étant bien souvent spécifiques et coûteux, les développeurs du manchot étaient peu enclins à développer les pilotes...

Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 97% à découvrir.
S'abonner à Connect
  • Accédez à tous les contenus de Connect en illimité
  • Découvrez chaque semaine un nouvel article premium
  • Consultez les nouveaux articles en avant-première
Je m'abonne


Article rédigé par

Par le(s) même(s) auteur(s)

Émulation de périphériques réseau avec QEMU

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
150
Mois de parution
juin 2012
Spécialité(s)
Résumé
Dans un contexte industriel, un programme s'interface bien souvent avec des périphériques spécifiques à un domaine (automatique, robotique, etc.). Si les interfaces de programmation (API) sont le plus souvent semblables à celles que nous utilisons usuellement, d'autres problèmes se posent, notamment la disponibilité et la robustesse du matériel avec lequel on interagit. Le présent article présente une approche pour s'affranchir du matériel et le rendre disponible dans une plate-forme de simulation. Nous appliquons cette idée en implémentant un périphérique dédié au contrôle de moteur utilisé dans le domaine robotique.

Anatomie d'un OS temps réel

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
149
Mois de parution
mai 2012
Spécialité(s)
Résumé

Dans votre voiture, votre maison ou même votre poche : les systèmes embarqués sont partout ! Le logiciel a pris le pas sur du matériel pour des raisons évidentes : facilités de développement, flexibilité (mise à jour, correctifs), les avantages de migrer des fonctions du matériel vers le logiciel sont évidents. Au fil des années, le matériel embarqué est devenu si puissant qu'on ne considère plus les ressources comme limitées. Ainsi, les différences entre des machines de bureau et embarquées s'amenuisent et amènent les développeurs à déployer les mêmes systèmes d'exploitation sur ces plates-formes.Cependant, au-delà du seul aspect performance, certains systèmes requièrent des services spécifiques, en particulier lorsque la réussite d'une mission ou la survie est en jeu. Ces exigences peuvent être diverses (temporelles - déterminisme de l'ordonnancement ou spatiales - consommation d'espace mémoire, couverture de code) mais toutes ont une importance capitale. Au cours de cet article, nous allons présenter les services et standards en vigueur dans le domaine et détailler leurs API.

Implémentation de systèmes critiques dirigée par des modèles

Magazine
Marque
Open Silicium
Numéro
1
Mois de parution
janvier 2011
Spécialité(s)
Résumé

La production de systèmes critiques (contrôle de véhicule, détection de fautes, drones, etc.) requiert le respect de nombreuses exigences : ils opèrent dans des environnements contraints (domaine avionique, spatial, militaire) et s’exécutent sur des plateformes embarquées ayant des ressources limitées (capacité de calcul, taille mémoire). De plus, une erreur dans leur implémentation peut avoir de lourdes conséquences (abandon d'une mission, perte de vie) si bien que leur code doit être exempt de bug. La conception de tels systèmes demande donc un processus de développement rigoureux, s'appuyant sur des technologies détectant tout potentiel vecteur d'erreur. Cet article présente une chaîne d'outils implémentant de tels systèmes au travers d'un cas pratique : l'implémentation d'un drone d'exploration avec Linux.

Les derniers articles Premiums

Les derniers articles Premium

Game & Watch : utilisons judicieusement la mémoire

Magazine
Marque
Contenu Premium
Spécialité(s)
Résumé

Au terme de l'article précédent [1] concernant la transformation de la console Nintendo Game & Watch en plateforme de développement, nous nous sommes heurtés à un problème : les 128 Ko de flash intégrés au microcontrôleur STM32 sont une ressource précieuse, car en quantité réduite. Mais heureusement pour nous, le STM32H7B0 dispose d'une mémoire vive de taille conséquente (~ 1,2 Mo) et se trouve être connecté à une flash externe QSPI offrant autant d'espace. Pour pouvoir développer des codes plus étoffés, nous devons apprendre à utiliser ces deux ressources.

Raspberry Pi Pico : PIO, DMA et mémoire flash

Magazine
Marque
Contenu Premium
Spécialité(s)
Résumé

Le microcontrôleur RP2040 équipant la Pico est une petite merveille et malgré l'absence de connectivité wifi ou Bluetooth, l'étendue des fonctionnalités intégrées reste très impressionnante. Nous avons abordé le sujet du sous-système PIO dans un précédent article [1], mais celui-ci n'était qu'une découverte de la fonctionnalité. Il est temps à présent de pousser plus loin nos expérimentations en mêlant plusieurs ressources à notre disposition : PIO, DMA et accès à la flash QSPI.

Programmation des PIO de la Raspberry Pi Pico

Magazine
Marque
Contenu Premium
Spécialité(s)
Résumé

La carte Pico de Raspberry Pi est appréciable à bien des égards. Ses ressources, son prix, ses deux cœurs ARM... Mais ce morceau de silicium qu'est le RP2040 renferme une fonctionnalité unique : des blocs PIO permettant de créer librement des périphériques supplémentaires qu'il s'agisse d'éléments standardisés comme SPI, UART ou i2c, ou des choses totalement exotiques et très spécifiques à un projet ou un environnement donné. Voyons ensemble comment prendre en main cette ressource et explorer le monde fantastique des huit machines à états de la Pico !

Les listes de lecture

8 article(s) - ajoutée le 01/07/2020
Découvrez notre sélection d'articles pour faire vos premiers pas avec les conteneurs, apprendre à les configurer et les utiliser au quotidien.
11 article(s) - ajoutée le 02/07/2020
Si vous recherchez quels sont les outils du DevOps et comment les utiliser, cette liste est faite pour vous.
8 article(s) - ajoutée le 02/07/2020
Il est essentiel d'effectuer des sauvegardes régulières de son travail pour éviter de perdre toutes ses données bêtement. De nombreux outils sont disponibles pour nous assister dans cette tâche.
Voir les 49 listes de lecture

Abonnez-vous maintenant

et profitez de tous les contenus en illimité

Je découvre les offres

Déjà abonné ? Connectez-vous