Contribution au partitionnement matériel/logiciel des systèmes temps réel pour les applications de contrôle d'expériences / par Romain Kamdem ; sous la direction de Pierre Siegel

Bibliogr. en fin de volume

Thèse de doctorat informatique 1999 Aix-Marseille 1

La plupart des systèmes de contrôle d'expériences sont réalisés en utilisant des méthodes de conception traditionnelles (séparation du matériel et du logiciel). Face à la complexité des expériences à contrôler, ces méthodes ne sont pas adaptées pour permettre aux concepteurs d'atteindre les objectifs visés qui sont : la minimisation du coût de production, la minimisation du temps et du coût de développement et l'obtention d'un meilleur compromis coût/performance. Pour atteindre ces objectifs, de nouvelles méthodologies de conceptions sont nécessaires. L'une de ces méthodologies est la méthode de conception conjointe matériel/logiciel qui favorise les possibilités de réutilisation des composantes et la mise en œuvre à la fois des composants logiciels (machines programmables, microprocesseurs, …) et des composants matériels (ASICs, …). Une des étapes de cette méthodologie est le partitionnement matériel/logiciel. Cette thèse traite du problème de partitionnement matériel/logiciel des systèmes de contrôles d'expériences. L'objectif principal est de proposer de nouveaux algorithmes pour résoudre ce problème. Pour atteindre cet objectif, les caractéristiques des systèmes de contrôle d'expériences sont analysées de manière à pouvoir prendre en compte toutes les contraintes de ces systèmes pendant le partitionnement. Nous proposons trois algorithmes de partitionnement des systèmes temps réels. Ces algorithmes reposent sur l'application des méthodes d'ordonnancement statique. Pour le premier de ces algorithmes, le problème de partitionnement est modélisé comme un problème de synthèse de coprocesseur. L'algorithme commence avec une partition tout en matériel et essaye de réduire l'ensemble des ressources matérielles. Les ressources sont retirées les unes après les autres. Chaque retrait entraîne la migration d'un ensemble de tâches du matériel au logiciel. Le retrait des ressources se fait suivant la technique de séparation et évaluation progressive (branch and bound), où l'on ne considère que les partitions faisables. Le deuxième algorithme utilise une approche gloutonne pour affecter les tâches au matériel (ASIC) et au logiciel (microprocesseur) qui opèrent de manière parallèle. Notre troisième algorithme combine les treillis de Galois et les techniques d'ordonnancement statique pour proposer des partitions de coût matériel minimal et minimise également le trafic de communication entre le matériel et le logiciel. Ces algorithmes ont été appliqués avec succès à des systèmes de contrôles d'expériences et à un système de traitement de données issu du domaine des télécommunications