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Languages: English
Types: Article
Subjects: Systèmes embarqués, Systèmes critiques, Temps réel, Langages formels, Compilation, 000
Ce travail porte sur la programmation de systèmes de Contrôle-Commande. Ces systèmes sont constitués d'une boucle de contrôle qui acquiert l'état actuel du système par des capteurs, exécute des algorithmes de contrôle à partir de ces données et calcule les commandes à appliquer sur les actionneurs du système dans le but de réguler son état et d'accomplir une mission donnée. Ces systèmes sont critiques, leur implantation doit donc être déterministe, sur le plan fonctionnel (produire les bonnes sorties en réponse aux entrées) mais aussi sur le plan temporel (produire les données aux bonnes dates). Nous définissons un langage de description d'architecture logicielle temps réel et son compilateur pour programmer de tels systèmes. Il permet d'assembler les composants fonctionnels d'un système multirythme avec une sémantique formelle synchrone. Un programme consiste en un ensemble d'opérations importées, reliées par des dépendances de données. Des contraintes de périodicité ou d'échéance peuvent être spécifiées sur les opérations et un ensemble réduit d'opérateurs de transition de rythme permet de décrire de manière précise et non ambiguë des schémas de communication entre opérations de périodes différentes. Des analyses statiques assurent que la sémantique d'un programme est bien définie. Un programme correct est ensuite compilé en un ensemble de tâches temps réel concurrentes implantées sous forme de threads C communicants. Le code généré préserve la sémantique du programme original et s'exécute à l'aide d'un Système d'Exploitation Temps Réel standard disposant de la politique d'ordonnancement EDF. This work deals with the programming of Embedded Control Systems. Such systems consist of a control loop, which acquires the current state of the system through sensors, computes control algorithm from this data and produces commands to apply to the actuators of the system, in order to control its state and to accomplish a given mission. These systems are critical, thus their implementation must be deterministic, functionally (producing the right outputs for given inputs) as well as temporally (producing outputs at the right time). We define a real-time software architecture description language and the associated compiler to program such systems. It enables to assemble the functional components of a multi-rate system with a formal synchronous semantics. A program consists of a set of imported operations related by data dependencies. Periods and deadline constraints can be specified on operations and a reduced set of rate transition operators enables the accurate description of non-ambiguous communication schemes between operations of different periods. Static analyses ensure that the semantics of a program is well-defined. A correct program is then compiled into a set of concurrent real-time tasks implemented as communicating C threads. The generated code preserves the semantics of the original program and can be executed with a standard Real-Time Operating System that provides the EDF scheduling policy.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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