Ordonnancement de systèmes parallèles temps-réel

Numéro d’ordre : 4108
Université des Sciences et Technologies de Lille
Thèse
présentée pour obtenir le titre de
docteur spécialité Informatique
par
Éric Piel
Ordonnancement de systèmes
parallèles temps-réel
De la modélisation à la mise en œuvre par
l’ingénierie dirigée par les modèles
Thèse soutenue le 14 décembre 2007, devant la commission d’examen formée de :
Laurence Duchien . . . . . . . . . . Professeur LIFL . . . . . . . . . . . . . . . . . . Présidente
Frédéric Pétrot . . . . . . . . . . . . . . Professeur INPG-TIMA . . . . . . . . . . . Rapporteur
François Verdier . . . . . . . . . . . . Maître de conférence ENSEA . . . . . Rapporteur
Michel Riveill . . . . . . . . . . . . . . Professeur UNSA . . . . . . . . . . . . . . . . . Examinateur
Sébastien Gérard . . . . . . . . . . . Chef de projet CEA . . . . . . . . . . . . . . . Examinateur
Jean-Luc Dekeyser . . . . . . . . . . Professeur LIFL . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directeur
Philippe Marquet . . . . . . . . . . . Maître de conférence LIFL . . . . . . . . Co-Directeur
UNIVERSITÉ DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LILLE
LIFL - UMR 8022 - Cité Scientifique, Bât. M3 - 59655 Villeneuve d’Ascq Cedex
Thèse d'Éric Piel, Lille 1, 2007
© 2008 Tous droits réservés.
http://www.univ-lille1.fr/bustl

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Remerciements
Ce manuscrit est l’achèvement de trois années de travaux de thèse, cette étape qui cor-
respond à la fois à la fin de la période d’apprentissage et au début du travail de chercheur.
Profitons en pour rappeler que malgré l’aspect relativement direct et lié des solutions présen-
tées dans ce manuscrit, le travail de chercheur passe nécessairement par des recherches qui
s’avèrent a posteriori inutiles ; ce manuscrit ne mentionne pas un certain nombre de travaux
qui n’ont pas abouti ou qui sont devenus obsolètes suite à d’autres travaux. Mon plus grand
espoir est que les propositions présentées ici pourront être utiles à d’autres, en servant de
base à des produits industriels ou à d’autres propositions scientifiques plus avancées.
Je tiens à exprimer ma profonde gratitude envers Jean-Luc Dekeyser et Philippe Marquet
pour m’avoir encadré, conseillé et soutenu tout au long de ma thèse et pour m’avoir guidé
et aidé lors de l’écriture de ce manuscrit. Je remercie également les rapporteurs de cette
thèse, Frédéric Pétrot et François Verdier ainsi que les examinateurs, Laurence Duchien,
Michel Riveill, et Sébastien Gérard, pour avoir lu et commenté ce manuscrit et aussi pour leur
remarques, questions et recommandations lors de ma présentation. Je tiens en outre à saluer
l’INRIA et la région Nord-Pas de Calais pour avoir financé mes recherches au cours de ces
trois années.
Les travaux présentés font tous partie des projets Gaspard ou ARTiS, et ils n’auraient pas
pu avoir lieu sans le travail fournit par tous les autres contributeurs de ces deux projets. J’en
profite pour exprimer toute ma sympathie et gratitude à l’ensemble des membres de l’équipe
WEST/DaRT pour leur aide, leur collaboration, leur solidarité et leur amitié, dont en parti-
culier et dans le désordre : Julien S., Christophe, Julien T., Sébastien, Rabie, Huafeng, Imran,
Anne, Myriam, Pierre, Abdoulaye, Calin, Antoine, Asma, Adolf, César, Lossan, Ouassila,
Ashish, Arnaud, et Karine. Je tiens d’autant plus à exprimer ma reconnaissance envers Anne,
Myriam, Asma, et Julien T. pour avoir participé à la relecture de ce manuscrit.
Enfin, je souhaiterais remercier Sachiyo et l’ensemble de ma famille pour m’avoir soutenu
si souvent au cours de ma thèse.
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Table des matières
Table des matières 3
1 Introduction 7
1.1 Contexte et problématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Contributions ..................................... 8
1.3 Plan........................................... 9
I Modélisation et simulation de MPSoC 11
2 Contexte et problématique 15
2.1 Ingénierie dirigée par les modèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.1 Principes et concepts fondamentaux de l’IDM . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.2 Modélisation et méta-modélisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1.3 Transformation de modèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.1.4 Conclusion .................................. 26
2.2 Systèmessurpuces.................................. 26
2.2.1 Organisation et usage des SoC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.2 ConceptiondesSoC ............................. 28
2.2.3 Co-simulation logiciel-matériel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.4 Défisactuels.................................. 34
2.2.5 Conclusion .................................. 35
2.3 Gaspard, un outil pour la co-modélisation de SoC . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3.1 Le paquetage Component ........................... 37
2.3.2 Le paquetage Factorization .......................... 38
2.3.3 Le paquetage Application ........................... 42
2.3.4 Le paquetage HardwareArchitecture ..................... 45
2.3.5 Le paquetage Association ........................... 45
2.3.6 Synthèse.................................... 47
3 Un méta-modèle pour l’expression exécutable de MPSoC 49
3.1 Allocation répétitive et hiérarchique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1.1 Allocation répétitive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.1.2 Association hiérarchique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.2 Le méta-modèle de déploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2.1 Aperçu du paquetage Deployment ..................... 65
3.2.2 Résumédesconcepts............................. 67
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