Durée: 12 mois
Rubrique: Responsable ingénierie
Les systèmes d'exploitation embarqués sont des logiciels spécialisés qui gèrent le matériel d'un système embarqué et fournissent des services pour les applications logicielles. Parmi les systèmes d'exploitation embarqués couramment utilisés, on trouve FreeRTOS, VxWorks, Embedded Linux et Contiki. Chaque système d'exploitation a ses propres caractéristiques, avantages et inconvénients en fonction des exigences du projet.
FreeRTOS est un système d'exploitation libre et ouvert, connu pour sa légèreté et sa simplicité. Il est souvent utilisé dans les applications où le faible coût et la petite taille du code sont essentiels.
VxWorks, développé par Wind River, est un système d'exploitation commercial qui offre des performances élevées et des fonctionnalités robustes en termes de sécurité et de fiabilité, largement utilisé dans les applications critiques comme l'aérospatiale et la défense.
Embedded Linux est une version modifiée du système d'exploitation Linux général, adaptée pour des applications embarquées. Il offre une flexibilité extrême et une vaste bibliothèque de logiciels, ce qui en fait un choix populaire pour les systèmes complexes et multitâches.
Contiki est un système d'exploitation opensource conçu pour les réseaux de capteurs et les dispositifs à faible consommation d'énergie. Il est souvent utilisé dans les projets de l'Internet des Objets (IoT).
La gestion efficace des tâches et des ressources est cruciale pour les systèmes embarqués. Les systèmes d'exploitation embarqués doivent équilibrer les priorités des tâches, allouer correctement la mémoire et gérer les interruptions de manière à maintenir une performance optimale.
Les tâches doivent être correctement priorisées pour garantir que les plus critiques reçoivent le temps de processeur nécessaire. Les algorithmes de planification, tels que RoundRobin, FirstComeFirstServe (FCFS), et les systèmes à priorité fixe (FPS), sont couramment utilisés.
Les mécanismes de gestion de la mémoire, tels que la segmentation et la pagination, sont essentiels pour allouer efficacement la mémoire aux différentes tâches et empêcher que des erreurs ne corrompent le système.
Les systèmes d'exploitation temps réel (RTOS) sont conçus pour répondre à des contraintes temporelles strictes. Ils sont souvent utilisés dans des applications où un délai ou une réponse tardive pourrait causer des défaillances graves, telles que dans les dispositifs médicaux, les systèmes de contrôle industriel, et les systèmes de navigation.
Le délai fait référence au temps maximal que prend le système pour répondre à un événement. Jitter représente la variation temporelle de ce délai. Un système RTOS doit minimiser autant que possible ces variations pour assurer une prédictibilité maximale.
On distingue principalement deux types de RTOS: les systèmes durs et mous. Les RTOS durs ont des contraintes temporelles strictes, tandis que les RTOS mous tolèrent certaines variations dans les délais de réponse.