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Table des matières

• Introduction
• Description de l'outil ocrep
• Options
• Comment obtenir screp
• Contributions
• Articles

Les systèmes réactifs sont des systèmes informatiques dont le rôle est de réagir continûment à leur environnement, à une vitesse imposée par celui-ci. Les langages synchrones ont été inventés pour faciliter la programmation des systèmes réactifs. Les principaux langages synchrones sont Esterel, Lustre, Argos et Signal.

Beaucoup de systèmes réactifs doivent être réparti sur plusieurs sites de calcul, pour des raisons diverses : amélioration des performances, localisation des capteurs et actionneurs, tolérance aux pannes ... L'outil screp répartit automatiquement les programmes synchrones, en fonction de directives fournies par l'utilisateur.

Screp est fondé sur la méthode de répartition du code objet. Cela consiste à compiler le programme source en un programme objet centralisé, et ensuite à répartir ce programme centralisé en autant de programmes qu'il y a de sites de calcul, de telle sorte que chaque site n'effectue que les calculs qui lui sont propres. Aussi screp utilise le format interne SC du compilateur Esterel. Sans entrer dans les détails, un programme SC est un circuit booléen synchrone couplé à une mémoire finie pour les calculs. Screp prend en entrée :

• un programme foo.sc, et
• un fichier de directives de répartition foo.rep.

Les directives de répartition consistent en une partition de l'ensemble des entrées/sorties du programme en autant de sous-ensembles qu'il y a de sites de calcul. Ceci permet d'attribuer un site de calcul unique à chaque entrée/sortie. Concrètement, le fichier des directives de répartition contient une table de sites, avec la même syntaxe que les autres tables SC :

site_part        :   /* empty */
                 |   'sites:' integer site_table 'end:'
                 ;

site_table       :   site_table site_definition
                 ;

site_definition  :   integer ':' identifier '(' signal_list ')'
                 ;

Ici, signal_list est une liste de noms d'entrées/sorties du programme SC.

Quelques mots sur les signaux de type local et exception. Ils proviennent de programmes Esterel et expriment des synchronisations entre des modules en parallèle, des constructions trap/exit ... Cependant, au niveau du code SC, toutes ces synchronisations sont exprimées directement pas la structure de contrôle de l'automate : les signaux de type local et exception sont traduits en transitions par le compilateur Esterel. Par conséquent, il ne devrait jamais y avoir d'action output ou present impliquant des signaux de type local ou exception. C'est pourquoi screp décide arbitrairement de localiser tous les signaux de type local ou exception sur le site 0. Notons que comme ces signaux n'ont pas de nom, il ne peuvent apparaître dans aucune liste signal_list.

Les communications ont lieu par l'intermédiaire d'un réseau complet de files d'attente FIFO. Deux primitives de communication sont utilisées :

• l'instruction put(s,v,x) écrit la valeur x dans la file dirigée vers le processeur s et relative à la variable v ; elle est non bloquante ;
• l'instruction v:=get(v,s) extrait la valeur de tête de la file provenant du processeur s et relative à la variable v et l'affecte à la variable v ; elle est bloquante quand la file est vide.

Screp produit un programme SC pour chaque site de calcul spécifié dans le fichier de directives de répartition. Chaque programme SC contient les instructions de communication nécessaires aux références aux variables non locales. Par exemple, la commande :

  screp foo.sc

produit deux fichiers foo.2.0.sc et foo.2.1.sc si le fichier foo.rep spécifie une répartition vers deux sites de calcul. Chaque fichier produit par screp peut ensuite être compilé par le compilateur Esterel.

Les options sont les suivantes :

L'outil screp est disponible pour les architectures Unix :

• screp compressé pour Solaris (383 K)
• screp gzipé pour Solaris (255 K)

La distribution de screp contient quatre répertoires :

• Le répertoire bin contient l'exécutable screp.
• Le répertoire man contient le manuel utilisateur.
• Le répertoire src contient les fichiers C distinet.c et trace.h :
• distinet.c contient les procédures de création de l'environnement d'exécution des programmes SC répartis (procédures pour connecter les files d'attente FIFO ainsi que les procédures put et get pour échanger les données à travers les files d'attente).
• trace.h utilisé par distinet.c pour tracer les connections.
• Le répertoire demo contient l'exemple complet prog.

Bonne répartition avec screp !

• Alain Girault, chargé de recherches à l'Inria, France.
• Clément Ménier, étudiant à l'École Normale Supérieure de Lyon, France.

• Automatic production of globally asynchronous locally synchronous systems (dans EMSOFT 2002) décrit l'algorithme de répartition SC.
• Répartition de circuits séquentiels (Rapport de stage MIN1 de l'ENS-Lyon, 2001) décrit également l'algorithme de répartition SC, mais en français.