Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Ali Montazeri
محمدعلی منتظری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hossein Mahmoudi
حسین محمودی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
Today, as a result of electronic business development and controlling facility requirements, embedded system importance and applications increased, as it became one of the most important research areas in computer science in recent years. In most of the times, embedded systems operations should be done before hitting a specific deadline, so almost all of embedded systems are real time. Military and industrial equipment, cellphone and other commercial applications like ATM and intelligent systems are samples of these systems. In addition to real time feature, low energy consumption is another main feature of embedded system, which is a main issue for digital system designers. Task scheduling and executing on present cores is the key problem in multi-core systems. In contrast to single core, that scheduling only defined as a matter of time, in multi-core systems the scheduling problem is a two dimensional issue, because the execution space comes into consideration in addition of time. It means that we should decide when and where a task should execute to achieve processing power, performance and execution time efficiency. Here we focus on four aspects of these types of systems: energy consumption, system efficiency, system performance, and system response time. Load distribution pattern on available resources (multi-core processors) affects all of the above aspects. Inefficient load distribution causes high energy consumption and decrease in performance and efficiency of the whole system. Most of proposed methods, dispatch tasks among processors regardless of the task type, and they only focus on dynamic voltage/frequency scaling mechanisms. The algorithm has been composed of three levels. At the first level a new method has been proposed to separate between periodic and aperiodic tasks with respect to the number of available cores. Second level divided to two sections. In the first section a new algorithm used to dispatch periodic tasks among respective cores. In the last section another new algorithm proposed for aperiodic tasks. At the third level a new algorithm has been developed to regulate voltage/frequency level according to deadline. Simulation results reveal that our proposed algorithm causes efficiency in energy consumption, in addition to increasing system performance and efficiency, and decrease in aperiodic tasks response time. Our algorithm is able to provide more quality in comparison to the other studied methods, due to satisfying more deadlines for periodic tasks and decreasing response time for aperiodic tasks in a reasonable order of execution time. Keywords : scheduling, real-time task, multi-core processors, embedded systems
امروزه با پیشرفت های چشمگیر در صنعت الکترونیک و نیاز روزافزون به تکنولوژی های کنترلی، کاربرد و اهمیت سیستم های تعبیه‌شده نیز بیشتر شده است تا جاییکه سیستم های تعبیه‌شده از مهمترین زمینه های پژوهشی در سالهای اخیر محسوب می شوند. در اکثر مواقع، عملیات در یک سیستم تعبیه‌شده باید در زمان کوتاه و مناسبی اجرا شوند، از اینرو عموماً اکثر سیستم های تعبیه‌شده، بی درنگ می باشند. تجهیزات نظامی و صنعتی، تلفن همراه و کاربردهای تجاری همچون دستگاههای خودپرداز و سیستم های هوشمند، نمونه‌هایی از سیستم های تعبیه‌شده بی درنگ می باشند. علاوه بر بی درنگ بودن، مصرف انرژی مناسب نیز یکی دیگر از مشخصه های اصلی سیستم های تعبیه‌شده می باشد که یک مسئله اساسی پیش روی طراحان سیستم های دیجیتال محسوب می شود. یکی از مسائل مهم در سیستم های چند هسته ای زمانبندی وظیفه ها و اجرای آنها توسط هسته های موجود است. برخلاف سیستم های تک هسته ای که مسئله زمانبندی فقط در مورد زمان می باشد، در سیستم های چند هسته ای این مسئله یک مسئله دو بعدی است و علاوه بر زمان ، مکان و فضای اجرای هسته ها را هم شامل می شود، یعنی تصمیم گیری می شود که یک وظیفه چه زمانی و توسط کدام هسته اجرا شود و هدف آن استفاده بهینه از توان پردازشی موجود، افزایش بازده و حداقل کردن زمان پاسخ سیستم است. در این پایان نامه ما بروی چهار مشکل اصلی در این نوع سیستم ها تمرکز می کنیم: مصرف انرژی ، بهره‌وری سیستم، کارایی سیستم، زمان پاسخ سیستم. یکی از مهم ترین مسائلی که روی تمامی این چهار مشکل تاثیر مستقیم دارد نحوه توزیع بار بین منابع موجود است که در اینجا منظور از منابع، هسته های یک پردازنده چند هسته ای می باشد. یک توزیع ناکارامد بار روی هسته ها باعث مصرف انرژی بیشتر و پایین آمدن بهره وری و کارایی کل سیستم می شود. بیشتر روش هایی که تاکنون ارائه شده‌اند، بدون توجه به نوع وظیفه، آنها را بین پردازنده ها توزیع می کنند و بیشتر به تمرکز روی روش های تنظیم فرکانس و ولتاژ هر هسته بسنده می کنند. الگوریتم پیشنهادی ما در این پروژه، یک الگوریتم سه سطحی می باشد که در سطح اول یک روش جدید برای تفکیک وظایف تناوبی از وظایف غیرتناوبی متناسب با تعداد هسته های موجود ارائه می شود. سطح دوم از دو قسمت تشکیل می شود. در قسمت اول یک الگوریتم جدید برای توزیع وظایف تناوبی بین هسته های مربوط به آن ها که در سطح اول الگوریتم مشخص شده، ارائه می شود و در قسمت دوم الگوریتم توزیع وظایف غیرتناوبی بین هسته های مشخص شده برای آن‌ها ، مطرح می شود. در سطح سوم الگوریتم جدیدی برای تنظیم فرکانس و ولتاژ سررسید محور بیان می کنیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی ما در مقایسه با الگوریتم‌های موجود، در حین اینکه باعث کاهش مصرف انرژی کل سیستم می شود، بهره وری و کارایی سیستم و همچنین زمان پاسخ وظایف غیر تناوبی را بهبود بخشیده است و با توجه به تامین سررسیدهای زمانی بیشتر برای وظایف تناوبی وکاهش زمان پاسخ وظایف غیرتناوبی با حفظ میزان کارایی و پایین بودن نسبی مرتبه زمانی اجرای الگوریتم، کیفیت سیستم افزایش پیدا خواهد کرد. کلمات کلیدی : زمان‌بندی، وظایف بی‌درنگ، پردازنده‌های چند هسته‌ای، سیستم های تعبیه‌شده

ارتقاء امنیت وب با وف بومی