BGW: New task model for overloaded real time systems: Ordonnancement monoprocesseur

Real-time embedded systems are found in variousapplication domains. They have to offer an increasingnumber of functionalities and to provide the highestQuality of Service despite possible failures due tofaults or processing overloads. In such systems,programs are characterized by upper bounds onfinishing times and the QoS is assessed by the ratio ofsuccessful deadlines. In this thesis, we deal with thisissue. We focus on a uniprocessor architecture in theframework of a firm real-time application that acceptsdeadline missing under some specified limits. Tasksare assumed to be periodic. Our first contribution liesin the proposition of a novel model for tasks which iscalled BGW model. It is drawn from two approachesrespectively known as the skip-over model and theDeadline Mechanism. The first one provides timingfault-tolerance through passive dynamic softwareredundancy with two versions. The second one copeswith transient processing overloads by discardinginstances of the periodic tasks in a controlled andpre-specified way. We give a feasibility test for thismodel. In a second part, we describe the behavior ofdynamic priority schedulers based on EDF (EarliestDeadline First) for BGW task sets. A performanceanalysis is reported which is mainly related to QoSevaluation and measurement of overheads (complexityof the scheduler). The following contribution concernsmore sophisticated schedulers that permit to enhancethe QoS as to improve service balancing.Les systèmes temps-réel embarqués se retrouventdans des domaines d’application très variés :avionique, automobile, environnement, santé, etc. Ilsdoivent offrir un nombre croissant de fonctionnalités etfournir un niveau maximal de Qualité de Service (QdS)et ce, malgré des défaillances liées à l’occurrence defautes ou de surcharges de traitement. Pour ce typede système informatique, la QdS se mesureprincipalement en termes d’échéances respectées carles programmes sont caractérisés par des dates de find’exécution au plus tard. Dans cette thèse, nousconsidérons une architecture monoprocesseur pourune application temps réel dite ferme. La premièrecontribution tient dans la proposition d’un nouveaumodèle de tâche appelé BGW qui permet de spécifierla nature de ses contraintes temporelles. Ce modèleest tiré des deux approches Skip-Over et DeadlineMechanism. La première est dédiée à la gestion dessurcharges de traitement par la perte contrôlée decertaines instances de tâches. La seconde est unetechnique de tolérance aux fautes temporelles baséesur de la redondance logicielle dynamique passiveavec deux versions. Dans une seconde partie, nousproposons de nouveaux ordonnanceurs temps réelbasés sur EDF (Earliest Deadline First) pour destâches BGW. Nous montrons comment maximiser laQdS tout en tenant compte des critères d’équité deservice. Une étude de performance en termes de QdSet d’overheads conforte nos propositions