Ingénierie et formations sur les systèmes libres
Nouvelle édition de mon livre « Solutions temps réel sous Linux » aux éditions Eyrolles.
Pas d’énormes nouveautés, il s’agit d’une surtout d’une mise à jour des exemples avec les versions actuelles de Linux, de PREEMPT_RT et de Xenomai (3). La plupart des exemples utilisant des entrées-sorties physiques (GPIO par exemple) sont présentés sur Raspberry Pi 3.
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Il existe plusieurs mécanismes proposés par le noyau Linux pour programmer un traitement à réaliser lorsqu’un périphérique externe déclenche une interruption pour nous notifier de l’occurrence d’un événement. Gestionnaire monolithique, tasklet, workqueue, threaded interrupt, chaque solution a des avantages et des inconvénients, qu’il est intéressant de connaître pour optimiser l’efficacité de nos traitements.
Depuis plusieurs années l’installation de Xenomai sur un Raspberry Pi 1 se fait assez facilement, et les résultats en sont plutôt satisfaisants. Malheureusement l’installation sur un Raspberry Pi 2 ne fonctionnait pas. Le problème a été résolu depuis quelques mois par un patch de Mathieu Rondonneau qui permet d’utiliser la toute dernière version de Xenomai (3.0.2).
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Un client m’a interrogé récemment sur la mise en œuvre d’une notification d’événements entre threads. Je l’ai tout naturellement aiguillé vers l’emploi d’une variable condition pthread_cond_t. Toutefois lorsque les notifications se sont produites par rafales rapides, des problèmes se sont posés, que je n’ai pu résoudre qu’avec l’emploi d’un sémaphore supplémentaire.
J’ai continué mes expériences avec la gestion d’interruptions par un driver RTDM-Xenomai sur les ports GPIO d’un Raspberry Pi que j’avais entamées dans le précédent article. Jusqu’alors j’avais pu déterminer « à l’œil » en utilisant un oscilloscope que le temps de réponse était de l’ordre de 3 à 4 micro-secondes, avec des pointes régulières à 8 micro-secondes environ. Ce sont justement ces pointes – et celles plus longues – qui m’intéressent et j’aimerais en avoir un aperçu plus complet. Mon objectif est de pouvoir déterminer le temps de réponse que peut garantir dans le pire des cas un système temps réel construit sur Xenomai avec l’API RTDM.
Dans un article précédent, j’indiquais que le support des interruptions déclenchées par les ports GPIO du Raspberry Pi n’était pas encore satisfaisant sous Xenomai en utilisant un driver RTDM. Depuis quelques semaines Paul Corner travaille sur le sujet, et il a finalement résolu le problème mercredi dernier. Comme nous le soupçonnions, il y avait un conflit entre le gestionnaire d’interruptions de Xenomai et celui de Linux (qui restait anormalement installé).
Les patches de Paul n’ont pas encore été intégrés dans Xenomai (mais je suppose qu’ils le seront dans les jours à venir). En attendant, voici comment obtenir de meilleurs résultats que précédemment.
Plusieurs personnes m’ont demandé récemment si l’utilisation des GPIO du Raspberry Pi étaient possible en employant un driver RTDM pour Xenomai. Si le traitement des entrées et sorties est effectivement simple, l’utilisation des interruptions pose encore quelques soucis.
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Depuis l’arrivée du Raspberry Pi, j’ai eu envie d’installer Xenomai dessus pour me faire une idée de ses capacités dans le domaine temps réel. J’ai trouvé enfin le temps de m’en occuper ; voici un petit compte-rendu de l’installation.
