23939

ارائه يك روش مكاشفه اي جديد براي زمانبندي وظيفه هاي بي درنگ در سيستم هاي چند پردازنده اي با در نظر گرفتن توامان قابليت اطمينان و مصرف انرژي

كارشناسي ارشد

مهندسي كامپيوتر

1397

1400/2/17

دكتر حاكم بيت الهي

مهندسي كامپيوتر

ردپاي سيستم هاي بي درنگ در زمينه هاي مختلفي از علوم كامپيوتر از جمله، سيستم هاي دفاعي و فضايي، سيستم هاي چندرسانه اي در شبكه، دستگاه هاي الكترونيك تعبيه شده و غيره ديده مي شود. در يك سيستم بي درنگ، صحت رفتار سيستم نه تنها به نتايج منطقي محاسبات، بلكه به لحظه توليد اين نتايج نيز بستگي دارد. ادغام قطعات بيشتر در يك تراشه براي اين اهداف منجر به افزايش شديد مصرف توان در مدارهاي متجمع مي شود كه اين به نوبه خود يك محدوديت عمده در عملكرد سيستم هاي بي درنگ به ويژه براي دستگاه هاي كه باتري دارند مي باشد. كوچك شدن فناوري نيمه هادي به رشد چشم گير در ميزان خطاهاي نرم منجر شده است. در راستاي افزايش قابليت اطمينان و كاهش توان روش هاي زمانبندي وظايف موجود، در اين پايان نامه يك روش زمانبندي كم توان توام با قابليت اطمينان بالا براي وظايف سخت دوره اي در سيستم هاي بي درنگ پيشنهاد شده است. در اين روش محدوده ي مناسب سرعت انتخاب و سرعت هر پردازنده محاسبه مي شود. سپس با استفاده از الگوريتم هاي زمانبندي مناسب و نگاشت زوج و فرد وظايف به پردازنده ها، ميزان همپوشاني اجرا وظايف و توان كاهش مي يابد. استفاده از تعداد پشتيبان هاي آماده به كار زياد و اجراي آن ها با سرعت متوسط زياد باعث افزايش چمشگير قابليت اطمينان مي شود. بين قابليت اطمينان و توان رقابت وجود دارد ما در روش خود با تنظيم سرعت، تعداد پشتيبان ها و نحوه اجرا بين آن ها تعادل ايجاد كرديم. روش پيشنهادي در سيستم هاي باتعداد هسته هاي زياد، بسيار مناسب است به طوري كه مصرف توان را به طور متوسط 11% تا 42% نسبت به روش هاي پيشين كاهش مي دهد وهمچنين قابليت اطمينان را تا حدزيادي بالا مي برد.

1400/04/05

A New Heuristic Method Energy-Efficient Reliability-Oriented Task Scheduling in Real-Time Multiprocessor Systems

5/7/2022 12:00:00 AM

Real-time systems can be traced to a variety of computer science disciplines, including defense and space systems, networked multimedia systems, embedded electronics. In a real-time system, the accuracy of the system behavior depends not only on the logical results of the calculations, but also on the moment of production of these results. Integrating more components into one chip for these purposes leads to increase in power consumption in integrated circuits, which in turn is a major constraint on the performance of real-time systems, especially for battery-powered devices. The scale down Semiconductor technology has led to increase in soft fault rates. A transient failure in a real-time system may lead to a decline in quality by repairing or replacing it, but in a real-time system that is responding to and controlling events. In this study, we intend to examine these challenges and ultimately achieve an optimal state of energy consumption and reliability. These two goals are in conflict with time constraints; Therefore, there is competition between these goals. As a result, in this study, we present a scheduling method that can adapt to the limitations of real-time systems and have optimal energy consumption and reliability; This is done by minimizing the overlap of tasks, adjusting the speed of processors and the number of backups of each task. The proposed scheme reduces power consumption by an average of 11% to 42% compared to previous methods and also greatly increases reliability.

بهينه سازي انرژي , تحمل پذيري خطا , سيستم هاي چند پردازنده اي , سيستم هاي بي درنگ , زمانبندي

Energy Efficiency , Fault Tolerance , Multiprocessor Systems , Realtime Systems , Scheduling