Formation Linux temps reel

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• Généralités sur le temps réel et les systèmes d'exploitation
• Mise en oeuvre de POSIX 1003.1b (sous Linux)
• Mise en oeuvre avec un RTOS
• Les limitations de la norme

Développeur confronté à la mise en oeuvre d'applications temps réel désireux d'utiliser une interface de programmation temps réel standard sous Linux avec ou sans extensions Xenomai ou sous un autre système de type RTOS comme RTEMS, QNX...

Connaissances de base des systèmes d'exploitation (pour comprendre le processus de développement des applications temps réel) et du développement de programmes en C sous Linux.

Les manipulations seront exécutées sur une plate-forme de type PC, les travaux pratiques proposés permettent aux stagiaires de mettre en oeuvre une application temps réel et de réaliser l'interface avec Linux et un RTOS (RTEMS...).

Généralités sur le temps réel et les systèmes d'exploitation

- Temps réel.

- Notion de déterminisme, de "schedulability".

- lOS temps partagés et temps réel.

- Normes de l'IEEE et de l'ARINC.

- DO178b.

- Extensions temps réel POSIX 1003.1b.

- Sémaphores, Process Memory Locking, Memory Mapped Files and Shared Memory Objects.

- Priority Scheduling, Realtime Signal Extension, Timers.

- Interprocess Communication, Synchronized Input and Output, Asynchronous Input and Output.

Mise en oeuvre de POSIX 1003.1b (sous Linux)

- Implémentation des sémaphores POSIX.

- Gestion de l'inversion de priorité sous POSIX.

- Cas spécifique des futex sous Linux.

- Le scheduling temps réel sous Linux.

- Les politiques de scheduling, les priorités, étude de cas.

- Gestion de l'affinité aux processeurs.

- Gestion de l'inversion de priorité.

- Mémoire partagée de type POSIX.

- Analyse de la gestion mémoire.

- Rappels sur le point de vue déterministe des IPC POSIX, mémoire partagée, messages et sémaphores, sous Linux.

- Comparaisons avec les IPC SV.

- Les signaux POSIX. Signaux traditionnels et signaux temps réel. Implémentation des signaux.

- Gestion de la date et des timers POSIX.

- Extensions haute résolution de la gestion du temps.

- Entrées sorties asynchrones. Analyse des implémentations POSIX et Native. Librairie libaio.

Mise en oeuvre avec un RTOS

- Présentation de Xenomai et de ses API POSIX.

- Extensions temps réel non portables de xenomai.

- Présentation de RTEMS.

- Interface POSIX 1003.1b de RTEMS.

Les limitations de la norme

- Apport des standards ARINC 654, 653 et l'interface APEX pour la mise en oeuvre d'applications temps réel dans des milieux à risque, avionique, construction automobile ...

- Guide DO178b pour l'avionique.

- Les schedulers adaptés au temps réel. Sporadic Scheduler, Adaptative Partition Scheduler, Earliest Deadline First scheduler, Constant Bandwidth Scheduler.