Ministère de l’Enseignement Supérieur
et de la Recherche Scientifique
وزارة التعليـم العالي و البحث العلمي
Université de Carthage
جامعـة قرطاج
Ecole Nationale d’Ingénieurs de Carthage
المدرسـة الوطنية للمهندسين بقرطاج
Gestion d'un distributeur automatique de billets par FreeRTOS
On désire concevoir les tâches FreeRTOS pour la gestion des échanges de flux de données lors d'un retrait
par carte bancaire. Le diagramme d'interdépendances des tâches est illustré dans la figure ci-dessous.
Le porteur introduit sa carte bancaire dans le DAB. Après la lecture de la puce, des contrôles préliminaires
dont l’authentification de la carte sont effectués grâce à la cryptographie asymétrique. Si tous les premiers contrôles
sont passants, alors le porteur est invité à saisir son code PIN. Ce code est envoyé au serveur de la banque (eBank)
pour une vérification de l'identité bancaire RIB.
Après trois fausses tentatives, la carte sera capturée. Dans le cas où aucune action n’est détectée au bout de
10 secondes, la carte sera rejetée. En cas de succès d’authentification, le porteur choisit d’effectuer un retrait,
imprimer un extrait, consulter son solde ou annuler l'opération en cours.
Vers
tDefault
Capteur de
présence de
carte (TOR)
ISR
tAuthentification
Carte Non
Valide
Timer
10 sec
10
sec
10
sec
Timer On
tPinVerif
Qcode
PIN Incorrect
tDefault
ISR
Timer
10 sec
ISR
Qcompte
END
tService
Timer On
La synchronisation entre tâches se fait par 2 Queues (Qcode et Qcompte) et 2 interruptions EXTI(capteur
TOR) et TIMER.
I.
Tache tDefault(2 pts)
La tâche tDefault doit s’exécuter lorsqu’aucune tâche n’est active. Elle affiche le message « Veuillez
insérer votre carte ». Elle a la plus basse priorité. Elle est réactivée par les autres tâches par appel à l’API
vtaskResume. Cette API prend en paramètre le handle de la tâche tDefault. On l'appelera Handle_tDefault
dans le BSP suivant.
void vTaskSuspendAll(void);
xTaskHandle Handle_tDefault;
// suspend toutes les tâches. A appeler ailleurs de cette tâche.
//doit être appelé dans la création de la tâche tDefault.
//C’est le dernier paramètre de l’API xTaskCreate*/
void vtaskResume(xTaskHandle HandleDeLaTache) ;
const char * msg = " Veuillez insérer votre carte SVP " ;
void affichtMsg(const char* chaine) ;
I.1(0,5 pts)) Donner le bout de code de création de la tâche tDefault
I.2(1,5 pts)) Donner le code de cette tâche.
II.
Tâche tAuthentification(6 pts)
A la détection de la carte, la fonction de l’ISR (void isrHandlerCardDetection()) active la
tâche tAuthentification qui est initialement en état de suspension. La synchronisation entre l’ISR et la tâche
se fait par sémaphore. On appellera semIsrCapt ce sémaphore.
II.1( 0,5pts)) Quelle est la nature du sémaphore utilisé : mutex, binaire ou compteur ? Justifier.
II.2( 0,5pts)) Donner les bouts de codes de déclaration et de création du sémaphore.
1
II.3( 1,5pts)) Donner le code de la fonction de l’ISR (void isrHandlerCardDetection()). On suppose
définie la fonction (void isrClearFlagsPending()) qui reconfigure l’environnement pour une nouvelle
ISR.
La tâche tAuthentification est déclenchée par l’ISR. Elle récupère de la puce de la carte son numéro, sa clef privée
et sa date d’expiration. Ces données sont stockées dans une variable de type tCardInfo. L’appel de la fonction
Decrypt() permettra de générer le code à envoyer à la tâche tPinVerif dans le cas où il est valide via la queue
QCode. Si le code n’est pas valide, la carte est rejetée, toutes les tâches sont suspendues sauf la tâche tDefault qui
est activée (resumed, voir question I).
On suppose définit le BSP suivant :
typedef uint8_t
tcode ;
typedef struct{
uint8_t jour ;
uint8_t mois ;
uint8_t an ;
} tdate ; // type structuré pour acquérir la date d’expiration de la carte
typedef struct{
uint8_t
NumCard ;
tcode
ClefPrivee;
tdate
expirationDate;
} tCardInfo ; // type structuré pour acquérir les informations enregistrées dans la puce de la carte
uint8_t
tcode
uint8_t
uint8_t
uint8_t
tcode
getNumCard();
// fonction qui retourne le numéro de la carte
getClefPrivee();
// fonction qui retourne la clef privée de la carte
getJour() ;
// fonction qui retourne la date du jour d’expiration de la carte
getMois() ;
// fonction qui retourne la date du mois d’expiration de la carte
getAn() ;
// fonction qui retourne la date de l’an d’expiration de la carte
Decrypt(tCardInfo * structInfo) ; // fonction de décryptage qui retourne le code
//à envoyer à la tâche tPinVerif
typedef enum { notValid = 0, isValid} tvalid ; // type énuméré à retourner par la fonction
// isValidFunc
tvalid
isValidFunc(tcode code);
// fonction teste si la carte est valide
void
rejectCard();
// fonction qui rejette la carte du lecteur
II.4( 0,5pts)) Donner les codes de déclaration et de création de la queue Qcode de taille 6.
II.5( 0,5pts)) Donner le bout de code de création de la tâche tAuthentification.
II.6( 2,5pts)) Donner le code de la tâche tAuthentification
III.
Tâche tPinVerif (6 pts)
La vérification du code PIN entré par l’operateur, à partir du clavier, se fait en le comparant au code reçu de la
tâche tAuthentification. L’opérateur aura 3 essais pour saisir un code PIN correct sur le clavier du DAB, sinon la
carte sera capturée. Elle le sera de même si aucune saisie n’est effectuée pendant 10 secondes comptabilisées par un
timer. Ce Timer est géré en mode interruption par la tache timerTask. L’accès au clavier est en concurrence avec
la tâche tService, donc un traitement d’exclusivité est obligatoire avant l’appel aux fonctions de lecture du clavier.
III.1(0,5 pts)) Par quel moyen se fait ce traitement d’exclusivité ?
III.2(0,5 pts)) Déclarer et créer ce moyen d’exclusivité.
On donne le BSP suivant :
tcode* lireCodePin(); // lecture du code PIN saisie du clavier, retourne NULL si aucun code n’est saisi.
tvalid testConfident(tcode c1, tcode c2) ; // test de confidentialité retourne isValid si
// les deux codes sont compatibles
void TimerOn() ; // lance le timer
void TimerReset() ; // arrête et réinitialise le timer
typedef struct{
2
uint8_t
uint16_t
}tCompte ;
solde ;
RIB ; //identification bancaire
tCompte* getCompteInfo() ; // retourne NULL si l’accès au serveur de la banque n’est pas réussi.
// Sinon elle retourne l’adresse de la zone mémoire contenant les infos sur la compte.
Le déroulement de la tâche est comme suit :
- Recevoir le code secret de la tâche tAuthentification et lancer le timer.
- Pour 3 tentatives : tenter de lire le code PIN saisi (différent de NULL) et tester la confidentialité des
codes.
•
Si aucune tentative n’est valide, suspendre toutes les tâches, arrêter le timer et réactiver tDefault.
•
Si au moins une tentative est valide, arrêter le timer et récupérer les infos sur le compte. Envoyer
ensuite ces infos via la queue Qcompte vers la tâche tService.
III.3(0,5 pts)) Donner les codes de déclaration et de création de la queue Qcompte de taille 3.
III.4( 0,5pts)) Donner le bout de code création de cette tâche.
III.5(4 pts)) Coder cette tâche en se basant sur les BSP précédents.
IV.
Tâche tService
Les services possibles pour le client du DAB sont : impression de l’extrait, lecture du solde, retrait d’un
montant et annulation. Cette tâche permet l’exécution de l’un de ces services. Si l’opération à exécuter est
annulation, on revient à la tâche tDefault après suspension de toutes les autres tâches et reset du timer.
On suppose défini le BSP suivant :
typedef enum {extrait, solde, retrait, annuler} tOper ;
uint8_t
getSolde(tCompte C) ; // retourne le solde du compte C en paramètre
uint16_t
getRIB(tCompte C) ; // retourne le RIB du compte C en paramètre
void
updateMontant(tCompte* C, uint8_t montant) ; // met a jour le solde du compte
C suite a un retrait du montant
tOper
saisirService() ; //retourne le service choisi par le client
uint8_t
saisirMontant() ; // si l’opération est retrait, le client doit saisir son montant,
// cette fonction retourne le montant choisi par le client
void
imprimExtrait(uint16_t RIB) ; // permet d’imprimer un extrait de compte en passant
//en paramètre le champ RIB d’une structure de type tCompte
Le déroulement de la tâche est comme suit. Recevoir les données envoyées par la tâche tPINVerif, activer
le timer, lire le service saisi par le client et éventuellement le montant si c’est un retrait. Ensuite, Rejeter la carte et
arrêter le timer. A la fin Suspendre toutes les tâches et activer tDefault à la fin.
IV.1( 0,5pts)) Donner le bout de code de création de cette tâche.
IV.2(3,5 pts)) Donner le code de cette tâche.
V.
Tâche timerTask(4 pts)
Le timer expire lorsque l’accès au réseau eBank échoue pendant 10 secondes, ou l’attente de saisie a expiré
au-delà de 10 secondes. La fonction de l’ISR (void isrHandlerTmr()) active la tâche timerTask par le
moyen du sémaphore semIsrTMR qui est de même nature que celui de la question 1. Cette tâche se déclenche par
la réception du sémaphore. Elle affiche le message « problème de réseau », rejette la carte, désactive toutes les
autres tâches et réactive la tâche tDefault.
V.1(0,5 pts)) Donner les bout de codes de déclaration et de création du sémaphore.
V.2) (1,5 pts)Donner le code de la fonction de l’ISR (void isrHandlerTmr()). On suppose définie la
fonction (void isrClearFlagsPending()) qui réactive l’ISR.
V.3( 0,5pts)) donner le bout de code de création de cette tâche.
V.4( 1,5pts)) donner le code de cette tâche.
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