Roch Yvan

Dans la première partie, nous avons abordé deux aspects fondamentaux de Qemu, la recompilation dynamique du code émulé et la gestion du temps. Cependant, nous sommes restés sur le banc des spectateurs. Bien que Qemu 1.0 supporte 27 machines ARM différentes, aucune n’est basée sur les SoC Freescale™ de la famille i.MX. Dans ce second volet, nous passerons à la pratique en créant « from scratch » le support de l’émulation d’une nouvelle machine construite autour d’un i.MX27 : la carte Armadeus APF27.

Les machines virtuelles, par leurs avantages et grâce aux progrès des processeurs, sont devenues un domaine très en vogue actuellement, même si leurs débuts remontent à l’époque des Beatles. Elles couvrent un large secteur de l’informatique allant du plus ludique émulateur de Commode 64 jusqu’aux plus sérieux hyperviseurs au cœur d’énormes centres de calcul. Les techniques utilisées pour les faire fonctionner sont aussi variées, depuis l’émulation totale jusqu’à la paravirtualisation. Les logiciels existants sont nombreux et Qemu est l’un d’eux, bien connu dans le monde de l’embarqué. Mais comment fonctionne-t-il ? Et comment émuler son propre matériel ?

Eh oui, bientôt 7 ans déjà que l’idée du projet Armadeus a germé dans le cerveau de ses concepteurs. Trois modèles de carte et plus de 300 membres autour du monde, voici un petit historique à destination de ceux qui aimeraient en savoir plus.

Dans la première partie, nous avons conçu un nouveau périphérique basé sur un FPGA : le contrôleur matériel de servomoteurs. Il est l’équivalent d’un circuit électronique capable d’une concurrence vraie tout en ayant la souplesse d’une conception logicielle.Comme tout périphérique, il nécessite un peu de logiciel pour être utilisable sous un système d’exploitation tel que Linux. Tout d’abord, nous aborderons le pilote de périphérique ou driver. Il est au sein du noyau Linux et assure la communication entre le matériel et l’espace utilisateur. Ensuite, nous verrons le serveur de commandes. Il reçoit les ordres d’un client distant et les exécute. Pour clore le sujet loin des arcanes du mode noyau, un exemple de client graphique Qt est présenté, qui permet de faire bouger les servomoteurs avec une souris.

La robotique expérimentale utilise souvent comme actionneurs des servomoteurs de radiocommande en grand nombre. Leur pilotage demande la génération d’autant de signaux temporellement précis et synchrones.Même si les systèmes embarqués disposent aujourd’hui d’une puissance de calcul impressionnante, elle n’est pas suffisante pour produire des signaux de commandes ayant ces caractéristiques à cause des problèmes de latences du système d’exploitation.Seule une alternative matérielle peut y pallier. Le FPGA est la solution disponible aujourd’hui, polyvalente et facilement accessible.Le projet proposé ici permet de commander jusqu’à 32 servomoteurs de radiocommande avec un système embarqué Armadeus : la puissance d’un ARM9 sous GNU/Linux alliée à celle d’un FPGA.