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Introduction

Dans la nouvelle ère de l'industrie 4.0, l'importance des solutions permettant la co-exécution d'activités avec différents niveaux de criticité dans des plates-formes matérielles communes est devenue cruciale. Il est maintenant très demandé que dans les systèmes embarqués récents, il soit nécessaire d'avoir à la fois des fonctionnalités typiques des systèmes d'exploitation génériques (pour la connectivité, l'interface utilisateur, etc.) ainsi que celles d'un système d'exploitation temps réel (pour interaction avec des capteurs critiques, rotors, moteurs, etc.). La solution la plus courante pour exécuter plusieurs systèmes d'exploitation sur une seule plate-forme est l'utilisation de la virtualisation. Cependant, des solutions d'hyperviseur standard sont conçues et mises en œuvre en se concentrant sur les performances. Cela rend difficile de répondre aux exigences de sûreté et de sécurité des systèmes à criticité mixte.

Dans ce contexte, l'architecture RISC-V gagne rapidement son importance dans l'industrie et apporte un nouvel ensemble de défis et de solutions concernant à la fois la sûreté et la sécurité. L'utilisation de solutions de virtualisation standard pour mettre en œuvre une solution de criticité mixte n'est pas possible aujourd'hui sur RISC-V. En fait, les extensions de jeu d'instructions pour prendre en charge les hyperviseurs n'ont pas encore atteint la spécification standard, et il n'existe aujourd'hui aucune plate-forme matérielle sur le marché qui puisse les utiliser.

Cet article propose VOSySmonitoRV, une solution à criticité mixte pour les plates-formes RISC-V qui n'a pas besoin d'extensions de jeu d'instructions pour prendre en charge les hyperviseurs. VOSySmonitoRV est capable d'exécuter plusieurs systèmes d'exploitation sur une seule plate-forme en partitionnant les ressources système et en protégeant l'exécution des systèmes d'exploitation critiques en temps réel/sécurité. Des mesures de performances liées aux interruptions et aux opérations de changement de contexte, considérées comme des points clés pour les performances des systèmes d'exploitation multiples, sont présentées pour démontrer la faisabilité d'une telle conception sur la plate-forme RISC-V.