exercice s

1Exercices sur Systmes temps rel et embarqus

Exercice 1 Expliquer les principales diffrences entre linformatique temps rel et linformatique non temps rel. Quelles sontles proprits dun systme pour quil puisse rpondre aux besoins des applications temps rel. Exercice 2 Quels sont les principaux attributs de description de tches temps rel ? Exercice 3 Discuter les principaux critres de classification des algorithmes dordonnancement de tches. Exercice 4 Soit un ensemble de 4 tches dfinies par leurs paramtres ri, Ci, et di (donns dans cet ordre) :

T1(0, 6, 15), T2(1, 2, 4), T3(2, 4, 7) et T4(6, 2, 10). Ces tches sont elles ordonnanables par EDF ? par LLF ? Exercice 5 Quels sont les ensembles de tches (parmi les ensembles suivants) ordonnanables avec RM ? Avec EDF ?

Ensemble 1 = {T1(P1 = 8, C1 = 3), T2(P2 = 9, C2 = 3), T3(P3 = 15, C3 = 3)} Ensemble 2 = {T1(P1 = 8, C1 = 4), T2(P2 = 12, C2 = 4), T3(P3 = 20, C3 = 4)} Ensemble 3 = {T1(P1 = 8, C1 = 4), T2(P2 = 10, C2 = 2), T3(P3 = 12, C3 = 3)}

1. Donner une squence dordonnancement RM qui se rpte indfiniment pour un des ensembles qui est ordonnanable avec RM.

2. Donner une squence dordonnancement EDF qui se rpte indfiniment pour un des ensembles qui estordonnanable avec EDF. Exercice 6 Soit un ensemble de 3 tches priodiques dfinies par leurs paramtres Ci, Pi et Di (donns dans cet ordre) :

T1(2, 6, 5), T2(2, 8, 4) et T3(4, 12, 8). Ces tches sont elles ordonnanables par EDF ? Si oui donner une squence EDF valide. Exercice 7 1. Quel est le taux maximum dutilisation du processeur affecter un serveur sporadique pour garantir les contraintes des tches suivantes avec RM : T1 (C1 = 1, P1 = 5) et T2 (C2 = 2, P2 = 8).

2. Mme question que la premire, mais pour le serveur ajournable. 3. En plus des deux tches T1 et T2 dfinies dans la question 1, donner un ordonnancement, avec un serveur scrutation, comprenant les trois tches apriodiques suivantes : T3 (r3 = 2, C3 = 3), T4 (r4 = 7, C4 = 2) et T5 (r5 = 9, C5 = 1).

4. Reprendre la question 3 avec un serveur sporadique ayant un taux dutilisation maximal et une priorit intermdiaire.

5. Reprendre la question 3 avec un serveur ajournable ayant un taux dutilisation maximal et la priorit la plus haute. Exercice 8 En utilisant un serveur sporadique avec une capacit Cs = 2 et une priode Ps = 5, ordonnancer les tches suivantes :

Tches priodiques : T1(C1 = 1, P1 = 4) et T2(C2 = 2, P2 = 6)

M2R RTSA - UE STRE - Z. MAMMERI1

Tches apriodiques : T3(r3 = 2, C3 = 2), T4(r4 = 5, C4 = 1) et T5(r5 = 10, C5 = 2).

2Exercice 9Vrifier si lensemble de tches suivant est ordonnanable avec RM (Bi dsigne le temps de blocage en attente deressource) : T1(C1 = 4, B1 = 5, P1 = 10), T2(C2 = 3, B2 = 3, P2 = 15) et T3(C3 = 2, B3 = 0, P3 = 20).

Exercice 101. Considrer trois tches priodiques T1, T2 et T3 (avec Prio1 > Prio2 > Prio3) qui partagent quatre ressources R1, R2,R t R L t l dh it d i it (PIP) t tili C l l l t d bl i (B )R3 et R4. Le protocole dhritage de priorit (PIP) est utilis. Calculer le temps de blocage maximum (Bi) pourchacune des tches en supposant que le temps maximum dutilisation de chaque ressource par chacune des quatreressources est donn par le tableau suivant :

R1 R2 R3 R4T1 3 2 4 6T2 4 0 6 8T3 2 1 0 5

2. Reprendre la question 1 en utilisant le protocole de priorit plafond (PPP).

E i 11Exercice 11Considrer trois tches T1, T2 et T3 (avec Prio1 > Prio2 > Prio3) qui partagent trois ressources (R1, R2 et R3), enutilisant le protocole priorit pile (SRP). Il y a trois exemplaires de R1, trois exemplaires de R2 et deuxexemplaires de R3. Calculer les paramtres de la table de fonctionnement de SRP en utilisant les donnes suivantes :

Di R1 R2 R3T1 5 1 0 1T2 10 2 1 3T3 20 3 1 1

Exercice 12Soit un systme contenant les tches priodiques suivantes : T1(C1 = 2, P1 = 10), T2(C2 = 3, P2 = 14) et T3(C3 = 4, P3= 21). Un serveur priodique est utilis pour servir les tches apriodiques.

1. Supposons que toutes les tches sont ordonnances avec RM. a- Si le serveur est un serveur ajournable, quelle doit tre sa capacit maximale ? b- Si le serveur est un serveur sporadique, quelle doit tre sa capacit maximale ?

2. Reprendre les questions a et b du 1) en supposant que toutes les tches sont ordonnances avec EDF.

Exercice 13Soit un systme contenant deux tches priodiques, T1(C1 = 2, P1 = 6) et T2(C2 = 6, P2 = 18) et un serveur sporadiqueTs(Cs = 4, Ps = 16). Supposons que deux tches apriodiques T3 et T4 arrivent respectivement aux instants 1 et 10. Ladure dexcution de T3 (ou T4) est gale 1. Quel est le temps de rponse de la tche T4?

Exercice 14Soit un ensemble de tches priodiques : T1(C1 = 15, P1 = 60), T2(C2 = 30, P2 = 70), T3(C3 = 12, P3 = 120) et T4(C4 =20, P4 = 200). Les temps de blocage cause dune ressource R, sont B1 = 18, B2 = 15 et B3 = 20. Cet ensemble estordonnanc par RM et le protocole priorit plafond. Est-ce que lensemble considr est ordonnanable ?

Exercice 15On considre 5 tches T1, T2, T3, T4 et T5 (avec : Prio1 > Prio2 > Prio3 > Prio4 > Prio5) ordonnances avec unalgorithme priorits statiques (RM ou DM). Ces tches utilisent deux ressources critiques X et Y de la maniresuivante :


T1 utilise la ressource Y pendant 3 units de temps,T2 utilise la ressource X pendant 4 units de temps,T4 utilise la ressource Y pendant 5 units de temps et la ressource X pendant 2 units de temps,T5 utilise la ressource X pendant 10 units de temps.

3Exercice 16On considre le cas de messages priodiques avec des contraintes temporelles strictes o chaque message doit tretransmis une fois dans chaque intervalle de temps gal sa priode. On veut tudier lordonnancement de cesmessages dans le cas de trois rseaux : rseau de type bus jeton, FIP et CAN. On suppose (pour simplifier lescalculs) que les trois rseaux choisis ont un mme dbit de 1 Mb/s et que le dlai de propagation dun bit sur lesupport physique est ngligeable. Lensemble de messages est dcrit par le tableau suivant. On a choisi des messagesd i ill fi d i l f i dde petites tailles afin dviter la fragmentation de messages.

Message Priode(en ms)Taille

(en octets)M1 5 2

M2 10 4M3 15 4

M4 20 8M5 20 4M 30 4M6 30 4

Caractristiques des messages priodiques de lexercice.

1. Calculer les temps de transmission pour chacun des six messages selon le rseau utilis.

2. Proposer une solution dordonnancement de messages dans le cas o le rseau FIP est utilis.3. Proposer une solution dordonnancement de messages dans le cas o le rseau CAN est utilis.4. Proposer une solution dordonnancement de messages dans le cas o le bus jeton est utilis.

Exercice 17Exercice 17Dmontrer le thorme suivant : Un ensemble de n tches priodiques, indpendantes et premptibles est ordonnanable sur un processeur si :

Ci dsigne la dure dexcution, Di dsigne le dlai relatif et Pi la priode de la tche Ti.

Exercice 18Montrer que le protocole dhritage de priorit ne permet pas dviter les interblocages.

1)P,Dmin(

Cn

1i ii

i =

Montrer que le protocole d hritage de priorit ne permet pas d viter les interblocages.

Exercice 19Dmontrer que le protocole priorit plafond permet dviter les interblocages.

Exercice 20Dmontrer que le dlai de bout en bout (Wi) dun paquet dune connexion i et qui passe par m commutateurs quiutilisent tous la stratgie Greedy WRR avec le mme paramtre RL est born de la manire suivante : Wi (ei/wti + m 1)RL Pi + (m-1)RL

Exercice 21D t l dl i d b t b t (W ) d t i d i i t i t t i


Dmontrer que le dlai de bout en bout (Wi) dun paquet issu dune connexion i et qui passe par m commutateurs quiutilisent tous la stratgie Stop and Go avec le mme paramtre RL, mais leurs cycles ne sont pas synchroniss (cest--dire que le Jme cycle du commutateur k ne commence pas ncessairement immdiatement aprs la fin du Jme cycledu commutateur k-1) ne peut pas dpasser la quantit suivante : Pi + (2m-1)RL

4Exercice 22On considre n stations interconnectes par une boucle jeton qui ne transmettent que des messages priodiques depriorit 0. Dans ce cas, comment garantir les contraintes de temps des messages ?

E i 23 O id 3 t h i di T T t T d i d ti 30 50 75 dExercice 23. On considre 3 tches priodiques T1, T2 et T3 de priodes respectives 30, 50, 75, dedures de calcul respectives 5, 10, 25 dont la premire priode dbute l'instant 0.Question 1.1. Sur quelle priode l'tude de l'ordonnancement doit-elle tre mene ?Question 1.2. L'ordonnanabilit des 3 tches est-elle garantie par "Rate Monotonic" ?Question 1.3. Fournir graphiquement l'tude de l'ordonnancement par "Rate Monotonic"montrant une solution ou une impossibilit d'ordonnancer.

A ces tches priodiques s'ajoute le traitement de trois tches apriodiques survenantrespectivement aux instants 5, 40 et 105. Les dures de traitement respectives des tchesapriodiques sont 12, 7 et 20. On suppose que ces tches sont traites en arrire plan( d t d f d b k d h d li ) d t h i di(ordnnancement de fond ou background scheduling) des tches priodiques.Question 1.4. Faire une tude graphique de cet ordonnancement et dduire les dates de fin destches apriodiques dans lorsque leur premptivit est autorise.

Exercice 2. On considre 5 tches T1, , T5 dont les paramtres temporels sont les suivants :

ri Ci diT1 0 1 5

T2 5 2 7

T3 0 2 5

T4 0 1 10

T5 0 3 12

Ces tches ont les contraintes de prcdence suivantes :

T1 T3, T1 T4, T2 T4, T3 T5 et T4 T5 o Ti Tj exprime le fait que l'excution de la tche Ti doit tre termine avant que necommence celle de Tcommence celle de Tj.Question 2.1. Faire l'tude de l'ordonnancement avec RM.Question 2.2. Faire l'tude de l'ordonnancement avec EDF.Question 2.3. Comparer les deux solutions.


exercice s

Documents