Contribution à l'ordonnancement temps-réel sur des ressources identiques en parallèle

Abstract

Dans le cadre de cette étude nous traitons le problème d’ordonnancement temps-réel sur deux ressources en parallèle. Les ressources, dans ce cas, sont identiques. L’objectif est de minimiser la durée totale d’ordonnancement, Makespan, ainsi que la maximisation du nombre de tâches aléatoires exécutées, sous contraintes de dates de disponibilité des tâches, contraintes disjonctives des ressources et les dates échues dont il est impératif de tenir compte ainsi que les durées opératoires. L’approche proposée considère deux étapes, l’ordonnancement prévisionnel des tâches programmables et l’ordonnancement des tâches aléatoires. Lors de ce dernier, les tâches aléatoires sont insérées dans le programme d’exécution des tâches prévisionnelles. Deux approches de résolution, parmi d’autres, sont à considérer en ordonnançant les tâches aléatoires: l’existence d’une file d’attente de ces tâches commune à toutes les ressources et le cas où chaque ressource possède sa propre file d’attente. Dans les deux approches, des algorithmes d’ordonnancement sont proposés et appliqués à des exemples. Ce présent mémoire est composé de quatre chapitre: Le premier chapitre est une présentation de l’ordonnancement et sa place dans l’entreprise ou plus précisément dans un système de production. Nous y présentons la production et sa gestion, les différentes décisions intervenant dans un système de gestion sans oublier la relation entre la gestion de production et les différentes fonctions de l’entreprise. Les généralités sur l’ordonnancement sont présentées entamées en définissant l’ordonnancement puis son problème. Les critères de performance et la classification des problèmes d’ordonnancement sont introduits dans ce chapitre. Dans la septième section, nous présentons des méthodes de résolution des problèmes d’ordonnancement statique et dynamique. La première sous section présente les méthodes exactes et les méthodes approchées pour résoudre le problème d’ordonnancement statique. La deuxième sous section est dédiée aux méthodes de résolution des problèmes d’ordonnancement dynamique. Le second chapitre traite le problème d’ordonnancement sur des ressources identiques parallèles en temps-réel. Ce chapitre est entamé en présentant le problème général d’ordonnancement sur des ressources identiques parallèles, puis, les problèmes d’ordonnancement temps-réel. La complexité du problème d’ordonnancement temps-réel sur des ressources identiques en parallèle est introduite au niveau de la quatrième section. La cinquième section est un recueil d’un certain nombre de travaux de recherche dans le domaine de l’ordonnancement statique et dynamique. La sixième section est dédiée à la présentation d’une démarche de résolution du problème qui nous intéresse. Le troisième chapitre est consacré à l’une des approches de résolution des problèmes d’ordonnancement temps-réel sur des ressources identiques en parallèle. Chaque ressource dispose d’une file d’attente des tâches programmables. Une file d’attente des tâches aléatoires est commune à toutes les ressources. Pour la résolution de ce problème, deux algorithmes d’ordonnancement en temps-réel sont proposés, un algorithme d’ordonnancement au plus tôt et un autre au plus tard. Le chapitre quatre présente une autre approche du problème d’ordonnancement temps-réel sur des ressources identiques parallèles. Pour chaque ressource, il existe une file d’attente des tâches programmables et une autre pour les tâches aléatoires. Deux situations sont à distinguer: le cas d’affectation des tâches aléatoires aux files d’attente des tâches aléatoires en les positionnant directement dès leur apparition et le cas d’affectation des tâches aléatoires aux files d’attente un certain temps d’attente après leur arrivée. Ce travail est achevé par une conclusion générale suivie des annexes et des références bibliographiques.