Contribution à l'analyse d'ordonnançabilité des applications temps-réel multiprocesseurs

A real-time system is one whose logical correctness is based both on the correctness of the outputs and on their timeliness. It must satisfy explicit (bounded) response-time constraints or risks severe consequences, including system failure. Consequently, a key requirement for real-time systems is the end-to-end delay in task execution, a critical issue is the design and analysis of these time critical systems. Now, systems are increasingly complex, using several processors to process a large num- ber of tasks. Furthermore, the environment in which these systems are used is complex and evolving. For these reasons, we focus on the schedulabilty analysis of real-time ap- plications on multiprocessor platforms and on the scalability of these applications. In this regard we propose a new approach for fault-tolerant scheduling on multiprocessors with global preemptive EDF and Pfair policy. Our approach guarantees the comple- tion of a scheduled task before its deadline in the presence of a processor failure. It requires more results on schedulability theory on multiprocessors when complex tasks systems are considered. First, we address the cyclicity problem for global multiproces- sor scheduling. We propose a large class of scheduling strategies, the monotonous class and show how to characterize the beginning of the steady state. Then we show that most of the classical algorithms belong to this class. Then, we extend the notion of Pfairness to the context of asynchronous tasks with contrained deadlines. We investigate feasibil- ity conditions and we propose a rather efficient one. Finally, we consider the problem of aperiodic tasks with contrained deadline adjunction. We propose an acceptance pro- tocol, which relies on a fair distribution of the idle time units. The accepted aperiodic tasks are then scheduled in background. Next, we consider interacting periodic tasks. We still try to distribute the idle time units fairly. For that aim, we consider a model- driven approach, based on the modelling of the application by a Petri net and we propose extraction rules which can accommodate our acceptance protocol.Les applications temps réel, le plus souvent dédiées au contrôle de procédé, sont soumises à des contraintes temporelles strictes, destinées à garantir la sécurité et la cohérence du procédé contrôlé. Les applications temps réel étant des applications multi tâches, elles doivent être ordonnancées, le critère sine qua non de qualité de la stratégie d'ordonnancement étant la garantie du respect des contraintes temporelles. Ces applications sont de plus en plus souvent déployées sur des architectures multiprocesseurs. Le problème de l'ordonnancement doit donc être posé dans ce contexte, où de nombreux problèmes doivent encore être abordés. Notons tout d'abord que dans le cas multiprocesseur, il n'existe pas d'ordonnancement en ligne optimal dans le cas général, le problème de l'ordonnancement est NP-complet, et des anomalies d'ordonnancement apparaissent même lorsque l'on ne considère que des tâches indépendantes (une durée d'exécution plus courte que prévue peut provoquer une faute temporelle). Nous avons envisagé de prendre en compte la possibilité que des pannes matérielles surviennent. Nous avons étudié les mécanismes de reprise après la panne d'un processeur, dans le cas où l'application est ordonnancée par EDF, puis par un algorithme P-équitable. Ces mécanismes nécessitent de disposer d'un certain nombre de résultats généraux. Tout d'abord, nous avons étendu la définition de la P-équité à un contexte plus large que celui de la littérature, à savoir aux tâches à départs différés et à échéances contraintes, puis nous avons établi une condition suffisante d'ordonnançabilité dans ce contexte, dont nous avons étudié les performances à l'aide de simulations. Enfin, nous avons proposé un protocole efficace de gestion des flux apériodiques qui s'appuie sur une distribution P-équitable des temps creux. Cette répartition peut être obtenue soit en ordonnançant les tâches périodiques par une stratégie P-équitable quand le contexte le permet, soit via une analyse hors-ligne à base de réseaux de Petri. Nous avons proposé une technique d'extraction qui permet de forcer la répartition équitable des temps creux

Scheduling an aperiodic flow within a real-time system using Fairness properties

We consider hard real-time systems composed of periodic tasks and of an aperiodic flow. Each task, either periodic or aperiodic, has a firm deadline. An aperiodic task is accepted within the system only if it can be completed before its deadline, without causing temporal failures for the periodic tasks or for the previously accepted aperiodic tasks. We propose an acceptance test, linear in the number of pending accepted aperiodic tasks. This protocol can be used provided the idle slots left by the periodic tasks are fairly distributed. We then propose a model-driven approach, based on Petri nets, to produce schedules with a fair distribution of the idle slots for systems of non independent periodic tasks.Nous considérons des systèmes temps-réel composés de tâches périodiques et d’un fluxapériodique. Toutes les tâches, périodiques comme apériodiques, sont soumises à des échéancesstrictes. Une tâche apériodique n’est acceptée que si elle ne remet pas en cause le respect deséchéances par les tâches périodiques et par les tâches apériodiques déjà acceptées. Nous proposonsun protocole d’acceptation des tâches apériodiques de complexité linéaire en le nombre de tâchesapériodiques acceptées présentes dans le système. Ce protocle est utilisable dès lors que les tempscreux sont répartis de manière équitable. Nous proposons donc une approche modèle, à base deréseaux de Petri, pour produire des séquences où les temps creux sont équitablement répartis, pourdes systèmes de tâches interdépendantes

Contribution à l'analyse d'ordonnançabilité des applications temps-réel multiprocesseurs

Les applications temps-réel, le plus souvent dédiées au contrôle de procédé, sont soumises à des contraintes temporelles strictes, destinées à garantir la sécurité et la cohérence du procédé contrôlé. Etant des applications multi tâches, elles doivent être ordonnancées, le critère sine qua non de qualité de la stratégie d'ordonnancement étant la garantie du respect des contraintes temporelles. Ces applications sont de plus en plus déployées sur des architectures multiprocesseurs. Dans ce contexte, de nombreux problèmes d'ordonnancement doivent encore être abordés. Tout d'abord, il n'existe pas d'ordonnancement en ligne optimal dans ce contexte dans le cas général, le problème de l'ordonnancement est NP-complet, et des anomalies d'ordonnancement apparaissent. Nous avons envisagé de prendre en compte la possibilité qu'une panne processeur survienne et nous avons étudié les mécanismes de reprise après la panne dans le cas où l'application est ordonnancée par EDF, puis par un algorithme P-équitable. Ces mécanismes nécessitent de disposer d'un certain nombre de résultats généraux. Nous avons donc étendu la définition de la P-équité à un contexte plus large que celui de la littérature, puis nous avons établi une condition suffisante d'ordonnançabilité dans ce contexte. Enfin, nous avons proposé un protocole efficace de gestion des flux apériodiques qui s'appuie sur une distribution P-équitable des temps creux. Cette répartition peut être obtenue soit en ordonnançant les tâches périodiques par une stratégie P-équitable quand le contexte le permet, soit via une analyse hors-ligne à base de réseaux de Petri.A real-time system is one whose logical correctness is based on the correctness of outputs and on their timeless. It must satisfy explicit (bounded) response-time constraints or risks severe consequences, including system failure. Now, systems are increasingly complex, using several processors to process a large number of tasks. For these reasons, we focus on the schedulability analysis of these applications on multiprocessor platforms and their scalability. In this regard we propose a new approach for fault-tolerant scheduling on multiprocessors with global preemptive EDF and Pfair policy. Our approach guarantees the completion of a scheduled task before its deadline in the presence of a processor failure. It more results on schedulability theory on multiprocessors when complex tasks systems are considered. First, we extend the notion of Pfairness to the context of asynchronous tasks with contrained deadline. We investigate feasibility conditions and we propose a rather efficient one. Then, we consider the problem of aperiodic tasks with contrained deadline adjunction. We propose an acceptance protocol, which relies on a fair distribution of the idle time units. The accepted aperiodic tasks are then scheduled in background. Finally, we consider interacting periodic tasks. We still try to distribute the idle time units fairly. For that aim, we consider a model-driven approach, based on the modelling of the application by a Petri net and we propose extraction rules which can accommodate our acceptance protocol.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF

Scheduling an aperiodic flow within a real-time system using Fairness properties

International audienceWe consider hard real-time systems composed of periodic tasks and of an aperiodic flow. Each task, either periodic or aperiodic, has a firm deadline. An aperiodic task is accepted within the system only if it can be completed before its deadline, without causing temporal failures for the periodic tasks or for the previously accepted aperiodic tasks. We propose an acceptance test, linear in the number of pending accepted aperiodic tasks. This protocol can be used provided the idle slots left by the periodic tasks are fairly distributed. We then propose a model-driven approach, based on Petri nets, to produce schedules with a fair distribution of the idle slots for systems of non independent periodic tasks.Nous considérons des systèmes temps-réel composés de tâches périodiques et d’un fluxapériodique. Toutes les tâches, périodiques comme apériodiques, sont soumises à des échéancesstrictes. Une tâche apériodique n’est acceptée que si elle ne remet pas en cause le respect deséchéances par les tâches périodiques et par les tâches apériodiques déjà acceptées. Nous proposonsun protocole d’acceptation des tâches apériodiques de complexité linéaire en le nombre de tâchesapériodiques acceptées présentes dans le système. Ce protocle est utilisable dès lors que les tempscreux sont répartis de manière équitable. Nous proposons donc une approche modèle, à base deréseaux de Petri, pour produire des séquences où les temps creux sont équitablement répartis, pourdes systèmes de tâches interdépendantes

Découverte de motifs fréquents guidée par une ontologie

International audienceThe frequent pattern mining generates a huge amount of patterns and therefore requires the establishment of an effective post-treatment to target the most useful. This paper proposes an approach to discover the useful frequent patterns that integrates knowledge described by the expert and represented in an ontology associated with the data. The approach uses the ontology for benefit from more structured information to remove some frequent patterns of the analysis. The experiments realized with our approach give satisfactory results.L'extraction des motifs fréquents en fouille de données génère une quantité énorme de motifs fréquents et requiert par conséquent la mise en place d'un post-traitement efficace afin de cibler les motifs fréquents les plus utiles. Cet article propose une approche de découverte de motifs fréquents utiles qui intègre les connaissances décrites par l'expert et représentées dans une ontologie associée aux données. L'approche utilise l'ontologie pour bénéficier de plus d'informations structurées afin d'éliminer certains motifs fréquents de l'analyse. Les expérimentations réalisées avec notre approche donnent des résultats satisfaisants

Extraction des connaissances dans un wiki sémantique : apport des ontologies dans le prétraitement

International audienceIn this paper, we propose an approach for extracting knowledge in a semantic wiki. The pages are annotated with an ontology describing the sociocultural knowledge of west african communities. Our approach is to extract, from the wiki pages, the keywords that are associated freely by users of the wiki. We use in the preprocessing phase of the process, the ontology associated to the wiki for to benefit from its terminology, its expressiveness and the power of his reasoning to select the most relevant keywords for the extraction context of the mining. The patterns keywords extracts will guide the expert in discovering unknown relationships between pages and maintenance of the wiki.Dans cet article, nous proposons une approche d’extraction des connaissances dans un wiki sémantique. Les pages du wiki sont annotées par une ontologie décrivant les connaissances socioculturelles des communautés ouest-africaines. Notre démarche consiste à extraire, à partir des pages du wiki, les tags (mot clés) qui y sont associés librement par les utilisateurs du wiki. Nous utilisons dans la phase de prétraitement du processus, l’ontologie associée au wiki pour bénéficier de sa terminologie, son expressivité et la puissance de son raisonneur afin de sélectionner les tags les plus pertinents pour le contexte d’extraction de la fouille. Les motifs de tags extraits guideront l’expert dans la découverte de relations inconnues entre les pages et la maintenance du wiki

Approche de découverte de nouvelles catégories dans un wiki sémantique basée sur les motifs fréquents: Découverte de nouvelles catégories dans un wiki sémantique

International audienceDans cet article, nous proposons une approche de découverte de nouvelles catégories potentiellement utiles dans un wiki sémantique. Les pages du wiki sont sémantiquement annotées et des tags (mots clés) peuvent être associés librement à celles-ci. Les pages sont créées par les utilisateurs autorisés à partager des informations sur le wiki. Les catégories permettent d'organiser les liens entre les pages dans le wiki. Elles sont créées par les experts. Notre contribution dans ce papier consiste à extraire parmi les tags qui sont associés librement aux pages, les motifs fréquents de tags qui sont identifiés comme de nouvelles catégories utiles qui guideront l'expert dans la création ou la modification de catégories dans le wiki. Nous utilisons l'ontologie associée au wiki pour bénéficier de plus d'informations structurées afin de sélectionner les tags de la fouille dans le prétraitement et d'éliminer certains motifs de tags de l'analyse dans la phase de fouille

Découverte de motifs fréquents guidée par une ontologie

The frequent pattern mining generates a huge amount of patterns and therefore requires the establishment of an effective post-treatment to target the most useful. This paper proposes an approach to discover the useful frequent patterns that integrates knowledge described by the expert and represented in an ontology associated with the data. The approach uses the ontology for benefit from more structured information to remove some frequent patterns of the analysis. The experiments realized with our approach give satisfactory results.L'extraction des motifs fréquents en fouille de données génère une quantité énorme de motifs fréquents et requiert par conséquent la mise en place d'un post-traitement efficace afin de cibler les motifs fréquents les plus utiles. Cet article propose une approche de découverte de motifs fréquents utiles qui intègre les connaissances décrites par l'expert et représentées dans une ontologie associée aux données. L'approche utilise l'ontologie pour bénéficier de plus d'informations structurées afin d'éliminer certains motifs fréquents de l'analyse. Les expérimentations réalisées avec notre approche donnent des résultats satisfaisants

IA et Afrique : quel développement ?

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