Virtualization of communications in a heterogeneous and dynamically reconfigurable platform

Les applications embarquées ont besoin de plus en plus de puissance de calcul et doivent être déployées sur des architectures spécifiques pour assurer les contraintes non-fonctionnelles du système. Ces architectures peuvent être composées d'unités de calcul hétérogènes, comme des processeurs ou des accélérateurs matériels. Cette hétérogénéité rend le déploiement d'applications de plus en plus complexe, notamment avec l'apparition de circuits reconfigurables dynamiquement. Un des verrous majeurs à ce déploiement réside dans la gestion des communications entre les parties statiques et dynamiques des applications.Le verrou adressé dans cette thèse concerne la gestion des communications entre les blocs fonctionnels de l'application répartis de manière statique en logiciel et de manière dynamique en matériel. Pour faciliter le déploiement des applications existantes et à venir, notre approche s'appuie sur deux contributions complémentaires : une méthodologie de conception basée sur le raffinement progressif d'acteurs flot-de-données, et un middleware distribué assurant les communications entre les acteurs une fois ceux-ci déployés sur la plateforme.Nous avons validé ces concepts sur une application dynamique de suivi de cible en traitement d'images.Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à la virtualisation des communications au sein de la plateforme pour faire communiquer les parties matérielles et logicielles de l'application de manière transparente. Nos contributions ont permis d'aboutir à un démonstrateur opérationnel dans le cadre du projet FOSFOR.Applications require more computing power and need to be implemented on specific architectures to ensure the non-functioning constraints of the system. These architectures can be composed of heterogeneous processing units, such as processors or hardware accelerators. This heterogeneity makes the deployment of applications on such architectures increasingly complex, especially with the emergence of dynamically reconfigurable devices. One of the hardest obstacles to this deployment is to manage the communication between the static parts and the dynamic ones of the applications.This thesis deals with the communication management issue between the application functional blocks, ones being statically implemented in software, and the others dynamically in hardware. In order to facilitate the deployment of existing applications and those to come, our approach relies on two complementary contributions: a methodology of conception based on the progressive refinement of data-flow actors, and a distributed middleware ensuring the communication between the actors deployed on the platform.These concepts have been validated on a dynamic tracking target application relying on image processing. In this context, we were interested in the virtualization of the communication within the platform in order to allow the communications between the software and the hardware parts of the application in a transparent way. Our contributions permits us to achieve an operational demonstrator in the frame of the FOSFOR project