Résumé

Ce document décrit le travail que j'ai effectué durant mon stage dans l'entreprise « Systèmes Midi-Pyrénées ». SMP est une PME spécialisée dans la conception de stations au sol pour la communication par satellite. Ce stage a été effectué dans le cadre du Master Professionnel « Concepteur en Architectures de Machines et Systèmes Informatiques » (CAMSI) 2005.

L'objectif de ce stage était d'intégrer un système Linux dans un « Field-Programmable Gate-Array ». Un FPGA est une puce électronique composée de cellules logiques que l'on peut interconnecter à volonté pour créer un circuit intégré personnalisé. J'ai développé sur un FPGA Xilinx Virtex-II Pro, ce dernier contenant un PowerPC 405. J'ai donc utilisé ce processeur intégré en tant que processeur principal du système Linux. Linux est un noyau, c'est-à-dire un logiciel qui crée une abstraction entre le matériel et les programmes. Par exemple, lorsqu'un programme écrit dans un fichier, c'est le noyau qui pilote le disque dur pour y écrire les octets.

Les systèmes logiciels conçus pour ce genre de FPGA ne sont pas comme ceux fonctionnant sur les « System-on Chip ». Premièrement, les périphériques peuvent être mappés à différentes adresses (selon la configuration du FPGA), donc les logiciels bas-niveau (comme le noyau Linux) doivent être écrits de manière à contourner ce problème. De plus, les systèmes embarqués n'ont que peu de mémoire, par conséquent les développeurs doivent prendre soin de ne pas gaspiller les ressources. Ces notions peuvent sembler obscures à un développeur "traditionnel", c'est pourquoi j'ai rédigé comment développer pas à pas un système Linux pour Virtex-II Pro. Au final, j'ai conçu un système qui est plus performant (en coût, et en ressources) que les solutions déjà existantes. Par exemple, le noyau Linux que je fournis est plus générique que celui des autres fournisseurs. De même, la distribution Linux conçue dans le cadre de ce stage démarre plus rapidement et utilise moins de mémoire que toutes celles conçues pour le Virtex-II Pro.

Ce stage constitue un premier pas dans le monde industriel. Il représente également un très grand atout pour mon projet professionnel. Les responsables de l'entreprise SMP souhaitent à présent me confier une nouvelle mission à partir de Septembre : harmoniser l'IHM (logiciel) et TNS (matériel), afin d'intégrer ces deux compétences dans la même puce FPGA.