Nouvelles architectures informatiques embarquées à base de COTS. Retour d expérience, étude des contraintes de Portage d un Logiciel Bord Lanceur

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1 Nouvelles architectures informatiques embarquées à base de COTS Retour d expérience, étude des contraintes de Portage d un Logiciel Bord Lanceur EADS Launch Vehicles Patrick CORMERY - Le Vinh Quy RIBAL

2 Applicabilité des COTS aux systèmes spatiaux? Principaux objectifs nécessité de réduction de coûts amélioration des performances (limitation des performances des composants durcis pour les évolutions futures) solutions alternatives de pérennité en regard de l obsolescence rapide des technologies spécifiques de composants durcis

3 ALF (Avionique Lanceurs Futurs) : nouvelle architecture à base de COTS (ASIC, FPGA, CPU, runtime logiciel) Architectures candidates : - duplex à redondance chaude - duplex à redondance tiède - duplication temporelle des traitements - triplex (masquage d erreur)

4 Premiers éléments de réflexion sur l utilisation des architectures à base de COTS Analyse des contraintes de «portage» d une application logicielle Bord existante vis à vis : de l architecture logicielle de la sûreté de fonctionnement (détection de panne par surveillances HW et SW, taux de fiabilité, taux de disponibilité, sécurité de la mise en œuvre au sol) des moyens, méthodes et processus de développement logiciel

5 Contraintes sur l architecture logicielle (1/3) Contraintes temps réel vis à vis des flux de données et aux interfaces d entrées / sorties : ordonnancement et synchronisation des traitements applicatifs mécanismes d échange entre l unité de traitement applicatif et l unité d entrée sortie (principe de traitement des interruptions, gestion du temps bord, déterminisme des échanges, gestion des ressources partagées, )

6 Contraintes sur l architecture logicielle (2/3) Mécanismes logiciels / matériels de redondance pour la tolérance aux pannes : détection de panne (observation bus, votes, ) isolation de panne, recouvrement, réinsertion de la chaîne défaillante ==> respect des contraintes de performance et de réactivité

7 Contraintes sur l architecture logicielle (3/3) En résumé : contraintes de portage d une application existante avec limitation des impacts ==> conservation de l interface du système électrique ==> conservation de l architecture temps réel du logiciel applicatif ==> conservation des interfaces fonctionnelles, et des performances entre la couche applicative et les logiciels de base qui assurent l interface avec le matériel et les entrées / sorties

8 Contraintes sur les moyens, méthodes et processus de développement logiciel (1/3) Choix du SDE (Software Developpement Environment) lié au processeur COTS : langages de programmation RTOS (Real Time Operating System) bibliothèque mathématique outils de production sur machines hôte et cible (compilateur, éditeur de liens) outils de validation (débuggers symboliques, émulateurs, )

9 Contraintes sur les moyens, méthodes et processus de développement logiciel (2/3) Critères de choix SDE : (moyens) performance du code généré par le compilateur performance des COTS logiciels (RTOS, mathlib) richesse de l offre d outils de développement & validation facilité d intégration du SDE dans l environnement existant coûts d utilisation (matériel, licences, hotline, maintenance) pérennité (politique de gel / maintenance) maturité industrielle des fournisseurs maturité industrielle du SDE

10 Impacts sur les moyens, méthodes et processus de développement logiciel (3/3) Critères de choix SDE : (méthodes/processus de développement) effort de portage logiciel (I/F avec runtime, logiciels de base, mathlib) stratégie de validation méthode de fabrication logicielle effort de formation aux technologies nouvelles

11 CONCLUSIONS Retour d expérience sur l étude de «portage» d une application logicielle Bord existante, principales contraintes : minimisation des impacts sur l architecture Temps réel existante (synchronisation des tâches et mécanismes entrées/sorties) minimisation des impacts sur les moyens, méthodes et processus de développement en place. respect des exigences de sûreté de fonctionnement,

12 CONCLUSIONS Axe d étude pour l utilisation de COTS sur les architectures informatiques embarquées futures : standardisation des interfaces entre le logiciel d application, le logiciel bas niveau et l avionique