Mise en oeuvre applicative de séquences d'ordonnancement hors-ligne

Implementation of periodic task sets for off-line scheduling

• Auteur / Autrice : Moustapha Bikienga
• Direction : Annie Choquet-Geniet, Dominique Geniet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et applications
• Date : Soutenance le 16/10/2014
• Etablissement(s) : Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Informatique et d'Automatique pour les Systèmes / LIAS
• Jury : Président / Présidente : Yamine Aït-Ameur
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gaëlle Largeteau-Skapin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Maryline Chetto, Frank Singhoff

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ingénierie dirigée par les modèles

POSIX (norme)

Temps réel (informatique)

Ordonnancement (informatique)

Mots clés libres

Ordonnancement hors-ligne

Off-line scheduling

Résumé

Nous nous intéressons à la mise en oeuvre effective d'applications temps réel dans une approche d'ordonnancementhors-ligne de systèmes de tâches périodiques. L'ordonnancement hors-ligne consiste à rechercher avantl'exécution de l'application une séquence pire cas, c'est-à-dire une suite de blocs indiquant une date de débutet de fin d'exécution d'une instance de tâche. Mettre en oeuvre une séquence suppose de spécifier ce qui doit sepasser quand les durées d'exécution réelles sont inférieures aux durées pire cas prévues par la séquence. Notrepremière contribution consiste en la proposition de deux politiques de mise en oeuvre : une politique inflexiblequi respecte strictement les dates de début des blocs ; et une politique flexible qui permet de les avancer. Nousprouvons que ces politiques préservent la validité des séquences. Nous proposons ensuite un modèle de coûtspour l'évaluation et la comparaison de techniques respectant les politiques proposées. La seconde contributionconcerne la proposition de techniques de mise en oeuvre. Dans un premier temps, nous proposons sept techniquesde mise en oeuvre dans un contexte de tâches indépendantes et séquences sans préemption. Nous étendonsensuite l'utilisation de ces techniques aux séquences avec préemption, et aux tâches partageant des ressourcescritiques ou soumises à des contraintes de précédence. La troisième contribution concerne la mise en oeuvresous Posix. Nous présentons des outils de génération de code issus de l'ingénierie dirigée par les modèles. Nousproposons également un outil d'observation de séquences effectives. Enfin, une étude de cas présente l'utilisationpratique de notre approche.

We address the implementation of periodic task sets for off-line scheduling. Off-line scheduling approach consistsin computing a worst-case schedule before runtime. Implementing a schedule requires to specify what must happenwhen the actual execution times of tasks are lower than the planned execution times. The first contributionconsist of the formalization of implementation policies. These policies consider the date by which a task maystart execution, which may or not occur before the planned start time. The inflexible policy does not allowa task to run before its planned start time, the flexible policy does. Since many implementations can complywith these two policies, we also propose a cost model which enables to perform some comparisons betweenthese implementations. The second contribution is the proposition and the presentation of a set of algorithmswhich implement the pre-computed schedules. We first deal with independent task sets in a non preemptivecontext. These algorithms are then adapted to be used in the context of preemptive scheduling, with sharedcritical ressources and precedence constraints. Using the model driven engeneering, we next provide a Posixcode generation tool. We also present a schedule observation tool. Finally, our work has been tested through apratical case study.