Linus Torvalds a publié le noyau Linux 3.2 il y a deux jours. Ce dernier contient comme d’habitude de nombreux ajouts. L’un d’eux a attiré mon attention et j’ai souhaité observer son fonctionnement, il s’agit du contrôleur de consommation CPU pour l’ordonnanceur CFS.
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J’ai voulu comparer certains résultats obtenus avec Xenomai sur une carte Pandaboard avec ceux d’un PC classique. J’ai choisi un poste de travail (type bureautique) fonctionnant avec une distribution Ubuntu récente, afin de disposer d’une configuration la plus courante possible.
Cet article est extrait de la version préparatoire de mon livre à venir « Solutions temps-réel sous Linux« . Le sujet m’en a été inspiré par des expériences réalisées lors d’une récente session de formation (merci entre autres à Alejandro, Manuel et Sebastien pour m’avoir encouragé et aidé à explorer ce sujet).
Prise de mutex en temps-partagé
Lorsqu’une application multi-tâches utilise des ressources partagées, il est généralement nécessaire d’utiliser des mécanismes de synchronisation afin d’éviter les problèmes de concurrence d’accès. Dans le cas d’un programme multi-threads on utilisera des mutex Posix. Une question peut se poser quand plusieurs threads sont en attente pour tenter de prendre un mutex alors que ce dernier est verrouillé : qui va l’obtenir lorsqu’il sera libéré par son actuel détenteur ?
La méthode de communication entre processus la plus performante lorsqu’on doit transférer des données volumineuses est l’emploi de zones de mémoires partagées. Standardisé par Posix, il s’agit d’un mécanisme extrémement efficace. Toutefois, il faut penser à synchroniser les accès, afin d’éviter les modifications concurrentes des données partagées ou la modification d’une zone pendant sa consultation par un autre processus.
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Nous avions examiné dans l’article précédent de cette série un premier mécanisme de communication entre processus : les files de messages Posix. Nous avions observé qu’il était facile de transmettre un message de quelques kilo-octets entre deux processus, en un temps allant de 8 microsecondes si le processeur était déjà actif à 15 microsecondes si les messages étaient suffisament espacés pour laisser au processeur le temps de s’endormir et de prendre un temps de réveil non négligeable.
Nous allons à présent observer les possibilités liées aux signaux temps-réel Posix.1b.
Un client m’a demandé récemment de le conseiller sur le choix d’un mécanisme de communication entre processus pour transférer rapidement des données entre deux applications. Il existe plusieurs systèmes d’IPC (Inter Process Communication), chacun avec ses avantages et inconvénients, et j’ai eu envie de les comparer pour déterminer le plus rapide, en fonction du type de données à transférer. Ce premier article est consacré aux message queues, les files de messages.
Dans les applications temps-réel il est très important d’éviter les situations dites « d’inversion de priorité ». Il s’agit de cas dans lesquels une tâche de haute priorité est bloquée en attente de la terminaison d’une tâche de plus faible priorité alors qu’elles n’ont rien en commun.
