Calcul des etats atteignables de programmes Esterel partitionne ...

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42 CHAPITRE 3.PRÉSENTATION INTUITIVEsupposition pourrait alors nous affranchir du besoin de partitionner P à partir du deuxième tourde boucle. Dans le futur, de plus amples études pourraient nous aider à corriger cette lacune,par exemple en autorisant de refermer certaines frontières après ouverture afin que les frontièressoient préservées à chaque tour de boucle.3.4 L’opérateur parallèle et les signauxLe rôle de l’opérateur parallèle d’Esterel est d’exécuter ses différentes branches de façonsynchrone. Considérons un exemple de programme parallèle à deux branches séquentielles :signal S1, ... Sn inP || QendDans ce programme, les branches P et Q sont supposées purement séquentielles. Supposons quele partitionnement de ces branches décompose P en un ensemble de blocs {P 1 , . . . P m } et Q en unensemble de blocs {Q 1 , . . . Q n }. L’absence d’information supplémentaire sur ce programme nouslaisse supposer que chaque bloc P i est susceptible de s’exécuter en même temps que chaque blocQ j . Un partitionnement purement structurel de ce programme parallèle consisterait naïvementà découper le calcul des états atteignables suivant le produit cartésien de {P 1 , . . . P m } et de{Q 1 , . . . Q n }. Ainsi, chaque partie de la fonction de transition encoderait en même temps lescomportements d’un bloc P i et les comportements d’un bloc Q j . Par cette technique, le nombrede ces parties de fonction de transition serait de l’ordre de m × n.Pour un programme Esterel quelconque contenant des instructions parallèles à divers niveauxde profondeur dans le code, cette technique de partitionnement n’est pas satisfaisante : elleengendre rapidement un très grand nombre de morceaux de fonction de transition qu’il s’agitde savoir ordonner et combiner. Nous cherchons ici à exhiber des solutions moins complexesexploitant des relations d’exclusion mutuelle entre les blocs parallèles, comme nous l’avons faitpour les opérateurs séquentiels.L’opérateur parallèle en lui-même ne nous donne aucune information d’exclusion. Il esttoutefois rare de trouver des programmes Esterel dans lesquels de grands composants parallèless’exécutent de manière purement indépendante. Le programmeur Esterel est souventamené à faire dialoguer et à synchroniser à l’aide de signaux des tâches lancées en parallèle. Demanière plus générale, en Esterel, tout le style de programmation vise à démarrer, tuer oubien cadencer des modules. Nous proposons donc d’utiliser les signaux comme autant d’élémentssynchronisants entre les différentes branches de l’opérateur.3.4.1 Un programme parallèle au comportement séquentielLe partitionnement des programmes parallèles est fondé sur l’idée que l’utilisation de l’opérateur“‖” d’Esterel, combiné aux synchronisations et aux préemptions dûes aux signauxinternes, peut autoriser certains composants à démarrer, suspendre ou stopper certains autres.Considérons l’exemple suivant, une abstraction de la montre à quartz présentée en introduction :
3.4.L’OPÉRATEUR PARALLÈLE ET LES SIGNAUX 43input BUTTON;signal START_1, START_2, START_3 inevery START_1 every START_2 every START_3abort abort abortrun TASK_1 || run TASK_2 || run TASK_3when START_2 when START_3 when START_1end end end||pause;loopemit START_1; await BUTTON;emit START_2; await BUTTON;emit START_3; await BUTTON;end loopend signalDans cet exemple illustré par la figure 3.11, quatre programmes apparaissent en parallèle.Trois d’entre eux possèdent la même structure, une tâche principale (TASK 1,2,3 ) qui est démarréeet stoppée en fonction de la réception de signaux START 1,2,3 . Le quatrième module séquentielque nous qualifierons de “principal” permet de piloter les trois autres en émettant des ordresde lancement et d’interruption spécifiques à chacun des autres modules. Les tâches TASK 1,TASK 2 et TASK 3 s’exécutent de manière séquentielle malgré la forme “parallèle” apparente duprogramme global. L’utilisation des signaux permet de faire transiter le programme d’un modeà un autre, chaque mode n’activant que certains blocs du programme. Dans cet exemple simple,les TASKs sont cycliquement exécutés en séquence, mais le scheduler pourrait être un sélecteurplus sophistiqué.TASK_1TASK_2START_1START_2START_3TASK_3Fig. 3.11 – Programme parallèle au comportement séquentiel. Au centre, le module principalpermet de passer d’un mode actif à un autre par l’envoi de signaux.Nous pouvons appliquer à cet exemple le même type de partitionnement que celui décritpour l’opérateur de séquencement. Le module principal est toujours actif. Par conséquent, le
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94 BIBLIOGRAPHY[16] K. S. Brace, R.
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96 BIBLIOGRAPHY[47] Alan J. Hu and
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98 BIBLIOGRAPHY[77] Herve J. Touati
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