Mise en oeuvre de politiques d'ordonnancement temps réel multiprocesseur prouvée

L implémentation d une nouvelle politique d ordonnancement au sein d un système d exploitation temps réel n est pas une tâche facile. Le passage de la spécification littéraire abstraite d une politique à une mise en œuvre sur une plateforme réelle exige que des choix de réalisation soient faits et q...

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Auteurs principaux : Boukir Khaoula (Auteur), Béchennec Jean-Luc (Directeur de thèse), Deplanche Anne-Marie (Directeur de thèse), Puaut Isabelle (Président du jury de soutenance), Roux Olivier Henri (Membre du jury), Richard Pascal (Membre du jury), Hladik Pierre-Emmanuel (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication Rennes (Ecole doctorale associée à la thèse), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Mise en oeuvre de politiques d'ordonnancement temps réel multiprocesseur prouvée / Khaoula Boukir; sous la direction de Jean-Luc Béchennec et de Anne-Marie Deplanche
Publié : 2020
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Automatique et Informatique appliquée : Nantes : 2020
Sujets :
Description
Résumé : L implémentation d une nouvelle politique d ordonnancement au sein d un système d exploitation temps réel n est pas une tâche facile. Le passage de la spécification littéraire abstraite d une politique à une mise en œuvre sur une plateforme réelle exige que des choix de réalisation soient faits et que des contraintes de diverses natures inhérentes à cette dernière soient prises en compte. Par conséquent, l implémentation d un ordonnanceur doit impérativement être accompagnée d un travail de vérification permettant d apporter un niveau de confiance en validant la conformité du comportement de l ordonnanceur implémenté par rapport à sa spécification d origine. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l utilisation des méthodes formelles pour la vérification des implémentations d ordonnanceurs temps réel. Nous proposons une approche de vérification de type model-checking , que nous conduisons sur des implémentations d ordonnanceurs globaux menées au sein de Trampoline, un système d exploitation temps réel conforme aux standardx OSEK/VDX et AUTOSAR. Pour chaque implémentation, un modèle décrivant son fonctionnement est élaboré avec des machines à états finis et temporisées. Ce modèle est stimulé par des générateurs produisant des scénarios indéterministes d événements d ordonnancement afin d observer la réaction de l implémentation à vérifier face à diverses situations. La vérification est alors menée en examinant la satisfaction d un ensemble d exigences spécifiées en fonction du comportement attendu de l implémentation tel que stipulé dans la littérature. Cette approche a permis la vérification de la correction fonctionnelle du comportement de deux implémentations d ordonnanceurs globaux au sein de Trampoline : G-EDF et EDF-US. Toutefois, son caractère modulaire et générique permet d en envisager l usage pour d autres politiques et dans d autres systèmes d exploitation.
Implementing a new scheduling policy within a real-time operating system is not an easy rask. Moving from an abstract literary specification of a policy to its implementation within a real platform requires making choices of realization and considering various contraints inherent to the latter. Consequently, a scheduler implementation work shall imperatively be supported by a verification study allowing to bring a level of confidence by validating the conformity of the behavior of the implemented scheduler compared to its original specification. In this thesis, we are interested in the use of formal methods for the verification of real-time scheduler implementations. We propose a "modelchecking" approach, which we conduct on global scheduler implementations carried out on Trampoline, a real-time operating system compliant with OSEK/VDX and AUTOSAR standards. For each implementation, a model describing its behavior is elaborated with finite state and timed machines. This model is stimulated by generators producing indeterministic scenarios of scheduling events in order to observe the reaction of the implementation under various situations. The verification is then conducted by examining the satisfaction of a set of specified requirements according to the expected behavior of the implementation as stipulated in the literature. This approach allowed the verification of the functional correction of the behavior of two implementations of global schedulers in Trampoline: G-EDF and EDF-US. However, its modular and generic character allows to consider its use for other policies and in other operating systems.
Variantes de titre : Proven implementation of multiprocessor real-time scheduling policies
Notes : Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Isabelle Puaut (Président du jury) ; Olivier Henri Roux, Pascal Richard, Pierre-Emmanuel Hladik (Membre(s) du jury)
Configuration requise : Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF