شماره ركورد
14244
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
14244
پديد آورنده
وحيدرضا مقدس
عنوان
زمانبندي تحملپذير اشكال و انرژي كارآمد وظايف در سامانههاي چند پردازندهاي بلادرنگ
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
معماري سيستمهاي كامپيوتري
سال تحصيل
اسفند ماه 1393
تاريخ دفاع
اسفند ماه 1393
استاد راهنما
دكتر مهدي فاضلي
استاد مشاور
دكتر احمد پاطوقي
دانشكده
كامپيوتر
چكيده
چكيده
روند نوظهور در برنامهها با احتياجات قابل توجه محاسباتي ديگر نميتواند توسط يك تك پردازنده برآورده شود. بنابراين سازندگان پردازنده ديگر تمركز چنداني بر روي بالا بردن فركانس كاري يك تك پردازنده نميكنند. در عوض آنها بيشتر به سمت ساخت سامانههاي چندپردازندهاي با سرعت ميانه تمايل پيدا كردهاند. ظهور و بروز چنين سامانههاي پيچيدهاي با توجه به كاهش بيش از پيش ابعاد ترانزيستورها و مجتمعسازي بيشتر اجزاء در داخل يك تراشه باعث گرديده است كه سامانههاي نهفته امروزي كمتر مطمئن باشند. اين پيشرفتها در سامانههاي نهفته همچنين با افزايش چشمگير مصرف انرژي نيز همراه شده است و با توجه به نياز داشتن باتري در اين سامانهها، مصرف انرژي به عنوان يك چالش اساسي ديگر نيز قلمداد ميگردد. از طرفي استفاده از روشهاي كاهش مصرف انرژي نظير مقياسبندي پوياي ولتاژ و فركانس نيز منجر به وخيمتر شدن موضوع قابليت اطمينان گرديده است. اين مسئله به خصوص در سامانههاي بلادرنگ سخت كه اغلب در كاربردهاي حياتي امن مورد استفاده قرار ميگيرند و نيازمند سطوح بالايي از تحملپذيري اشكال ميباشند بيشتر موضوعيت پيدا ميكند. از اين رو مصرف انرژي كم و تحملپذيري اشكال دو هدف كليدي و مهم و البته در تعارض با يكديگردر طراحي سامانههاي نهفته بلادرنگ ميباشندو بايد توازني بين اين دو عاملايجاد نمود.
در اين پاياننامه با در نظر گرفتن وظايف دورهاي در سامانههاي چند پردازندهاي بلادرنگ، يك روش زمانبندي برخط نوين ارائه شده است كه به صورت همزمان مصرف انرژي و قابليت اطمينان سامانه را لحاظ ميكند. روش پيشنهادي نه تنها در برابر اشكالات گذرا كه شيوع بيشتري دارند مقاوم است بلكه به طور بالقوه قادر است تا اشكالات دائمي را نيز در نظر بگيرد. اساس كاركرد آن،زمانبندي تعدادي نسخه يكسان از يك وظيفه (تكرار) بر روي پردازندههاي متفاوت در سرعت پايينتر ميباشد، به نحوي كه زمانهاي همپوشاني اين تكرارها كمينه گردند. در رويكرد ارائه شده نه تنها ميتوان به قابليت اطمينان اصلي سامانه دسترسي پيدا كرد بلكه ميتوان به سطوح بالاتري از تحملپذيري اشكال نيز دست يازيد. همچنين با توجه به قابليت اطمينان مورد نظر براي هر وظيفه كه الزاما براي وظايف مختلف يكي نيست، ميتوان تعداد متفاوتي وظيفه تكرار داشت.نتايج تحقيقات و آزمايشات نشان ميدهد كه در مقايسه با به روز ترين روش قابليت اطمينانگرا ميتوان تا حدود %45 و در مقايسه با جديدترين روش مبتني بر سامانه يدك آماده باش تا %25 صرفهجويي انرژي داشت، در حالي كه به قابليت اطمينان مورد نظر نيز رسيد.
واژههاي كليدي:سامانههاي چند پردازندهاي، سامانههاي نهفته بلادرنگ، كارآمدي انرژي، قابليت اطمينان، زمانبندي