Ordonnancement orienté économie d’énergie dans des systèmes temps réel ferme


1 Equipe et contacts

Equipe Émeraude - LIFL/IRCICA http://www.lifl.fr/emeraude/.
IRCICA - Parc Scientifique de la Haute Borne - 50, avenue Halley - 59658 Villeneuve d’Ascq

Financement : indemnité de stage (1/3 du SMIC), sur financement équipe DaRT.

2 Contexte

L’équipe Émeraude est une équipe du LIFL/IRCICA depuis le 1er juillet 2011. L’équipe a pour objectif d’explorer les technologies post-CMOS et de proposer des solutions de programmation adaptées. Le contexte applicatif est celui des systèmes temps réel embarqués et particulièrement des systèmes mobiles (tablettes, téléphones portables, etc).

3 Problématique

Les systèmes mobiles sont soumis à de multiples contraintes, généralement peu présentes dans des systèmes informatiques classiques. Tout d’abord, pour des questions de coûts et de portabilité, ils doivent fonctionner avec des ressources limitées. Cela est vrai en termes de capacité de calcul, de mémoire et, point qui nous intéresse ici, en termes d’autonomie énergétique (batteries de capacité limitées). Par ailleurs, ce sont des systèmes, car ils sont soumis à de fortes contraintes temporelles en raison de leur interaction permanente avec leur environnement physique (communication GSM, traitement vidéo, etc).

Un système temps réel temps réel [1] est constitué d’un ensemble de traitements, devant respecter des échéances, c’est-à-dire que le système doit répondre à des stimuli d’entrée en un temps borné, défini à l’avance par la dynamique du système. L’objectif n’est pas de réaliser les traitements au plus vite, mais seulement de tenir les échéances. Dans le cas où le système répond plus rapidement que les contraintes imposées, il est donc possible de le ralentir afin de diminuer la consommation énergétique.

4 Travail à réaliser

L’ordonnancement temps réel [3] vise à déterminer dans quel ordre réaliser les traitements afin de respecter toutes les contraintes d’échéance. Des travaux ont été réalisés sur l’ordonnancement orienté vers l’économie d’énergie [4]. A notre connaissance, ils portent essentiellement sur des systèmes temps réel dur, dans lesquels tout non-respect d’échéance est exclus.

L’objectif est d’étudier cette problématique dans le contexte des systèmes temps réel ferme [2], dans lesquels un nombre limité d’échéances ratées est accepté (par exemple la communication GSM). Ce stage fait suite à un projet réalisant une étude bibliographique sur ce sujet. Il est demandé pour le stage de tout d’abord bien préciser le problème traité et les hypothèses retenues, puis de proposer une (ou des) politique d’ordonnancement dédiée.

References

[1]   Alan Burns and Andy Wellings. Concurrent and Real-Time Programming in Ada. Cambridge University Press, New York, NY, USA, 3rev ed edition, 2007.

[2]   G.C. Buttazzo and M. Caccamo. Minimizing aperiodic response times in a firm real-time environment. Software Engineering, IEEE Transactions on, 25(1):22–32, 1999.

[3]   Cheng. L. Liu and James. W. Layland. Scheduling algorithms for multiprogramming in a hard-real-time environment. Journal of the ACM, 20(1):46–61, January 1973.

[4]   Nicolas Navet and Bruno Gaujal. Ordonnancement temps réel et minimisation de la consommation d’énergie. In Systèmes temps réel 2 - Ordonnancement, réseaux et qualité de service, Traité IC2, Information - Commande - Communication. Hermès - Lavoisier, 2006.