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RTOS: Mécanismes de planification et sémaphores

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Dans cours

MICRO-315: Systèmes embarqués et robotique

Ce cours aborde la programmation de systèmes embarqués: la cross-compilation, l'utilisation d'une FPU dans des microcontrôleurs, l'utilisation d'instructions DSP et les mécanismes à disposition dans le cadre d'un Real-time Operating System. Le tout est mis ...

Description

Cette séance de cours couvre les mécanismes d'un système d'exploitation en temps réel (RTOS), en se concentrant sur les mécanismes de planification tels que la préemption, la suspension et l'héritage de priorité. Il explique comment les tâches sont gérées en fonction des priorités et comment les ressources sont accessibles à l'aide de sémaphores. La séance de cours traite également de l'utilisation des mutex pour la gestion des ressources critiques et la communication entre les tâches par le biais de mécanismes tels que les boîtes aux lettres et les événements. En outre, il explore le concept de messages pour la création de structures client-serveur et souligne l'importance d'une bonne structuration du système pour améliorer les performances et éviter les bugs dans RTOS.

Enseignant·e

Francesco Mondada

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Source officielle

Concepts associés (20)

Multitâche préemptif

En informatique, le multitâche préemptif désigne la capacité d'un système d'exploitation à exécuter ou arrêter une tâche planifiée en cours. Un ordonnanceur préemptif présente l'avantage d'une meilleure réactivité du système et de son évolution. Les différentes tâches peuvent être exécutées en parallèle, à la fois par un changement de contexte très rapide et par la répartition sur différents processeur. Le seul inconvénient que l'on pourrait donner à un système multitâche préemptif vient des situations de compétition, en général relativement limité.

Système d'exploitation temps réel

Un système d'exploitation temps réel, en anglais RTOS pour real-time operating system (généralement prononcé à l’anglaise, en séparant le R de l’acronyme : Are-toss), est un système d'exploitation pour lequel le temps maximum entre un stimulus d'entrée et une réponse de sortie est précisément déterminé. Ces systèmes d'exploitation multitâches sont destinés à des applications temps réel : systèmes embarqués (thermostats programmables, contrôleurs électroménagers, téléphones mobiles, robots industriels, vaisseaux spatiaux, systèmes de contrôle commande industriel, matériel de recherche scientifique).

Priority inheritance

In real-time computing, priority inheritance is a method for eliminating unbounded priority inversion. Using this programming method, a process scheduling algorithm increases the priority of a process (A) to the maximum priority of any other process waiting for any resource on which A has a resource lock (if it is higher than the original priority of A). The basic idea of the priority inheritance protocol is that when a job blocks one or more high-priority jobs, it ignores its original priority assignment and executes its critical section at an elevated priority level.

Système temps réel

En informatique, on parle d'un système temps réel lorsque ce système est capable de contrôler (ou piloter) un procédé physique à une vitesse adaptée à l'évolution du procédé contrôlé. Les systèmes informatiques temps réel se différencient des autres systèmes informatiques par la prise en compte de contraintes temporelles dont le respect est aussi important que l'exactitude du résultat, autrement dit le système ne doit pas simplement délivrer des résultats exacts, il doit les délivrer dans des délais imposés.

Suspension de véhicule

Les suspensions d'un véhicule sont les éléments permettant de relier les masses non suspendues (typiquement la roue, les pièces d'entraînement de roue, souvent les systèmes de freinage, etc) aux masses suspendues (typiquement le châssis, le moteur et tous les composants du véhicule fixés au châssis). L'utilisation de la suspension est imposée par les irrégularités de la surface sur laquelle se déplace le véhicule.

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Séances de cours associées (41)

Priorités et pièges en matière de devises

Explore les écueils de concurrence primitives, d'exclusion mutuelle et de synchronisation dans les systèmes d'exploitation, en mettant l'accent sur les variables de condition et les sémaphores.

Calendrier

Introduit les concepts fondamentaux de programmation dans les systèmes d'exploitation, couvrant l'exécution directe limitée, les anneaux de protection, le changement de contexte et diverses politiques de programmation.

Propriétés de mélange des systèmes de préservation des mesures infinies

Explore les propriétés de mélange des systèmes de conservation de mesures infinies, en mettant l'accent sur les suspensions, les transformations de Govers et le gaz Lorentz.

CPU Scheduling Policies: FIFO, SJF et Round Robin

Couvre les politiques de planification du processeur, y compris FIFO, SJF et Round Robin, en soulignant leur impact sur les délais de traitement et de réponse.

Suspensions et émulsions : Phénoménologie

Explore les suspensions, les émulsions, les forces d'interaction, les facteurs de stabilité et les types d'émulsion.

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Système d'exploitation temps réel

Priority inheritance

Système temps réel

Suspension de véhicule

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