OS generation for multitask software targeting on heterogeneous multiprocessor architectures for specific embedded systems.
Génération de système d'exploitation pour le ciblage de logiciel multitâche sur des architectures multiprocesseurs hétérogènes dans le cadre des systèmes embarqués spécifiques.
Résumé
The software part is becoming more and more important for specific electronic systems. This complex software has to be to developed independently from the hardware: therefore it is necessary to provide a software layer interfacing high level software and specific hardware. This step, called "software targeting", is tedious. Thus, it would be interesting to automate it. This manuscript proposes to perform automatically this step through the generation of application and architecture specific operating systems.The proposed targeting tool takes as input the architecture and application specification, and generates as output the operating systems source code for each processor through the assembly of library elements. The high level software specification is represented as a set of interconnected tasks. Their behavior is independent of the architecture: an API (Application Programming Interface) is provided by the generated operating systems to encapsulate architecture dependent operations like communication ones. The methodology described in this manuscript has been applied to a VDSL application. The goal was to generate operating systems for two ARM7 processors with many communication and synchronization protocols. The generated operating systems prove to be very small, and as fast as the best commercial operating systems.
La part du logiciel est de plus en plus importante dans les circuits électroniques spécifiques. Ce logiciel, complexe, doit pouvoir être décrit en faisant abstraction du matériel : il est alors nécessaire de fournir une couche logicielle faisant l'interface entre le logiciel de haut niveau et l'architecture spécifique. Cette étape, appelée «ciblage logiciel» est uneétape fastidieuse qu'il serait intéressant d'automatiser. Ce mémoire propose de réaliser automatiquement cette étape en générant des systèmes d'exploitation spécifiques à l'architecture et à l'application logicielle. L'outil de ciblage présenté prend en entrée une spécification de l'architecture et de l'application, et produit en sortie le code des systèmes d'exploitation spécifiques pour chaque processeur en sélectionnant et assemblant des éléments contenus dans une bibliothèque. La spécification logicielle prend la forme de tâches interconnectées dont le comportement est indépendant de l'architecture : une API (pour «Application Programming Interface» en anglais) est fournie par les systèmes d'exploitation pour réaliser les opérations dépendant de l'architecture telles que les communications. Cet outil a été utilisé pour une application VDSL. L'objectif était de générer deux systèmes d'exploitation pour deux processeurs ARM7, avec plusieurs protocoles de communication et de synchronisation. Les systèmes générés se sont avérés de très petites tailles, et leurs performances se comparent favorablement à celles des systèmes d'exploitation commerciaux.