Ce document propose une introduction aux systèmes temps-réel, couvrant leur définition, architecture, caractéristiques et classifications. Il aborde également l'importance du génie logiciel dans le développement de ces systèmes, ainsi que le cycle de vie d'un logiciel associé. Des exemples d'applications concrètes et des exigences de qualité essentielles sont également présentés.

1. INTRODUCTION AUX
SYSTÈMES TEMPS-RÉEL
Imene Sghaier
Chapitre I

2. ELÉMENTS DE CONTENU
 Problématique
 Définition d’un système temps réel
 Architecture d’un système temps réel
 Exemples
 Caractéristiques principales des systèmes temps-
réel
 Classifications des systèmes temps-réel
 Génie logiciel
 Analyse des besoins
 Conception
 Exigences de qualités
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3. PROBLÉMATIQUE
 Plusieurs types de classification des systèmes
informatiques:
 Systèmes informatiques appliqués à la gestion des
systèmes d’informations
 Systèmes informatiques appliqués à la commande de
procédés industriels
 Prise en compte du temps de réaction de l’application
informatique
Facteur de qualité
 Contrainte critique à respecter
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4. DÉFINITION GÉNÉRALE (CNRS 1988)
 « Peut être qualifiée de temps réel, toute application
mettant en œuvre un système informatique dont le
fonctionnement est assujetti à l’évolution
dynamique de l’état d’un environnement (appelé
aussi procédé) qui lui est connecté et dont il doit
contrôler le comportement. Pour suivre et piloter
l’état du procédé le système informatique doit alors
généralement contenir un ensemble un ensemble
d’actions (tâches) dont les instants de début
d’exécution sont directement ou indirectement
assujettis aux signaux émis (événements) ou
prélevés (mesures) sur ce procédé et dont les
instants de terminaison d’exécution sont soumis à
des contraintes temporelles imposées par le
procédé » ELLOY et al 1988
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5. DÉFINITION (2)
 La validité du traitement dépend
 Du résultat des calculs
 Des instants auxquels ces résultats sont attendus
 Du respect de la causalité
Temps Réel ≠ aller vite
Attention !!
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Rapidité n’implique pas temps réel

6. DÉFINITION (3)
o Fonction(comptes rendus, Actions, temps)
o Comptes rendus: valeurs lues par des capteurs,
données, informations…
o Actions: ordres, commandes…
o Deux types d’échanges: Discrets (données) et
continus (événements)
Système de
commande Procédé
Actions de commande
Compte rendu
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7. ARCHITECTURE D’UN SYSTÈME TEMPS-RÉEL
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8. EXEMPLES
 Commande d’une chaîne de production
 Commande des organes d’un avion
 Commande d’une arme intelligente
 Commande du freinage ou de l’injection dans une
automobile
 Téléphone mobile
 Imprimante
 Machine à laver
 Four électrique
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9. CARACTÉRISTIQUES
 Interaction avec le procédé (capteur (entrée), actionneur
(sortie))
 Système en interaction quasi permanente avec son
environnement, y compris après l'initialisation du système ; la
réaction du système est déterminée par les événements reçus et
par l'état courant (fonction des événements et des réactions
passés) ;
 Traiter tous les stimuli de l’environnement (parallélisme
ou pseudo parallélisme)
 Un système Temps Réel reçoit des événements émanant du
procédé à contrôler ; ces événements peuvent être périodiques ou
non
 Le système doit réagir avant un délai ou une date fixée
 Aucun événement ne doit être raté par le système
 Contrainte de temps => Facteurs critique
 Ne pas réagir à temps peut être considéré comme une défaillance
catastrophique
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10. CARACTÉRISTIQUES
 Pour Contrôler l’évolution du procédé, le système
temps réel est constitué d’un ensemble de tâches qui
sont exécutées en parallèle et qui interagissent
quand il leur est nécessaire de se synchroniser lors
de l’occurrence de certains évènements et de
s’envoyer des informations
 Un système temps-réel assure que les différentes
tâches sont exécutées approximativement dans les
délais imposés par le procédé technique, il permet de
synchroniser les tâches et résout les conflits de
priorité et les problèmes d’accès aux ressources
communes.
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11. CLASSIFICATION DES SYSTÈMES TEMPS RÉEL:
CARACTÉRISTIQUES TEMPORELLES
 Systèmes temps réel durs
 Le résultat du traitement n ’a pas de validité après
l’échéance
 Le non respect des échéances peut avoir des conséquences
catastrophiques pour l ’environnement (hommes,
équipements ...).
 Exemple: information d’altitude d’un avion non reçue à temps.
 Systèmes temps réel mous (soft RTS)
 Le résultat du traitement a encore une utilité après
l’échéance.
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12. CLASSIFICATION DES SYSTÈMES TEMPS RÉEL:
CARACTÉRISTIQUES COMPORTEMENTALES
 Systèmes réactifs
 Interactions permanentes avec l’environnement
 En réponse aux stimuli le système provoque des réactions
 Le système ne travaille que lors de l’élaboration des
réactions
 Les instants de production des résultats sont contraints
par la dynamique du procédé
 Interactifs
 Les stimulis provoquent des réactions
 Leur prise en compte reste à l’initiative du système
 Un système peut être considéré comme réactif face à un
environnement à dynamique lente, mais seulement
interactif face à un environnement à dynamique plus
rapide. 12
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13. CLASSIFICATION DES SYSTÈMES TEMPS RÉEL:
CARACTÉRISTIQUES COMPORTEMENTALES
 Transformationnels
 Faible couplage avec l’environnement
 Les données en entrée sont prises à l‘initiative du
système
 Les résultats sont engendrés à l’initiative du système
 Les traitements internes sont généralement importants
(traitements algorithmiques)
 Systèmes embarqués ou enfouis
 Le système de commande est intégré au procédé
industriel et subit les mêmes contraintes (exemple:
téléphone mobile)
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14. GÉNIE LOGICIEL
 Le développement d’applications temps réel
relève du génie logiciel avec certaines
spécificités
 Il y une quantité considérable de travail
avant la phase de codage (ce qui n’était pas
évident)
 Travail sur le cycle de vie
 Travail avec Méthode
 Importance de l’étape d’analyse des
besoins
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15. CYCLE DE VIE D’UN LOGICIEL
 Ensemble des étapes par lesquelles passe la
réalisation d’un logiciel
 4 étapes principales:
 Analyse des besoins ou spécification
 Conception
 Implémentation
 Test
 Il existe plusieurs modèles de cycles de vie:
 En V
 En cascade itérative
 En spirale
 En Y…
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16. CYCLE DE VIE : MODÈLE EN V
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Orientation,
faisabilité
Analyse des besoins
Conception
architecturale
Codage
Conception
détaillée
Tests unitaires
Tests
d’intégration
Tests d’acceptation
Maintenance
Vérification
Vérification
Validation

17. CYCLE DE VIE: MODÈLE EN Y
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http://www.memoireonline.com/12/13/8116/Mi
se-sous-pied-d-une-application-de-
retransmission-des-radios-locales-en-ligne-au-
Cameroun.html#_Toc337746713

18. CYCLE DE VIE-ANALYSE DES BESOINS (SPÉCIFICATION)
 Expression technique du besoin auquel doit répondre le
système:
Que doit faire le système?
Se fait entre le client donneur d’ordre de
développement et l’analyste concepteur
Importance capitale: Engagement/contrat
Essayer de formaliser et modéliser au
maximum
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19. CYCLE DE VIE - CONCEPTION
 Proposer une architecture logicielle globale du
système et une façon de la réaliser:
Comment faire ce qui a été
spécifié?
 Conception architecturale (préliminaire):
 Structuration de la solution en terme de « modules »
 Conception détaillée: concevoir les « modules »
dégagés
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20. EXIGENCES DE QUALITÉ D’UN SYSTÈME
 Confidentialité: prévenir l’accès non autorisé
 Efficacité: utilisation rationnelle des ressources
 Maniabilité: facilité de mise en œuvre et
d’utilisation
 Robustesse: comportement cohérent en cas
d’imprévus
 Adaptabilité: possibilité de faire évoluer
 Couplabilité: facilité d’interfacer avec d’autres
systèmes
 Maintenance Corrective: corriger des erreurs
résiduelles
 Portabilité: vers d’autres environnements soft et
hard
 Testabilité: inclure des points de test
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21. DANS CE COURS
 Outils de modélisation adaptés aux systèmes
temps réel
 Méthodologies:
 Fonctionnelle: SA/RT (Structered Analysis for Real
Time systems)
 Orientée objets: UML
 Techniques de conception
 Profils UML pour le temps réel
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22. BIBLIOGRAPHIE
 Adel Benzina, Cours Systèmes Temps-réel,
ENIT, 2006
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