Premiers pas avec Xenomai

Xenomai est une solution « temps réel dur » libre adossée à Linux.

Comme il n'est pas forcément aisé de comprendre directement la pertinence des solutions apportées par Xenomai, ce tutoriel décrit les limitations de Linux dans le cadre d'applications temps réel contraintes et introduit progressivement Xenomai.

Ce document décrit, entre autres, l'installation et la configuration des noyaux Linux et Xenomai, le mécanisme de co-scheduling, ainsi que quelques exemples de réalisations.

Ce tutoriel s'adresse à des développeurs ayant déjà des connaissances en C, Unix et temps réel. La connaissance de Linux est bien entendu un plus, mais n'est pas indispensable au vu de la simplicité d'installation des distributions actuelles et de la présence de nombreux tutoriels sur le Net.

Ce tutoriel peut également être utilisé dans le cadre d'une autoformation au temps réel à moindre coût. En effet, dans la majorité des cas, les OS temps réel fonctionnent sur des plates-formes matérielles dédiées, l'avantage de Xenomai est de pouvoir tourner sur n'importe quel PC.

Certains chapitres concernant les aspects juridiques ou encore l'organisation du développement peuvent également intéresser les rédacteurs de propositions techniques et commerciales.

Ce tutoriel est divisé en quatre parties.

Avant d'expliquer l'intérêt de Xenomai, il est nécessaire de bien comprendre les limitations de Linux. Ce sera l'objet de la première partie qui dressera un historique du noyau Linux et expliquera comment il a été sans cesse optimisé.

Ensuite, les mécanismes de virtualisation des interruptions et de scheduling, utilisés par Xenomai seront détaillés grâce à de nombreux schémas.

Après la théorie, la pratique. La troisième partie décrit l'installation et la configuration de Xenomai et du noyau Linux ; ainsi que deux cas d'utilisation : un simulateur GPS et un driver temps réel.

La fin du document aborde également la mesure de performances, qui va de pair avec tout système temps réel, ainsi que la mise au point d'applications.

Les points importants sont signalés au fil des pages dans des encadrés.

Étant donné qu'une partie de ce document est une compilation d'informations publiées sur Internet, l'auteur s'est efforcé de citer ses sources sous forme de liens.

Ce tutoriel est basé sur des réalisations dans le domaine des bancs de tests simulant des équipements spatiaux, c'est pourquoi il est loin d'être exhaustif. Cependant, l'environnement utilisé étant très courant puisque basé sur des PC équipés de cartes série, ce qui est décrit ici devrait être applicable dans de nombreux projets.