علوم رایانش و فناوری اطلاعات (Sep 2021)
زمانبندی انرژی وظایف بی‌درنگ موازی اولویت-ثابت در سیستم‌های سایبر-فیزیکی چند هسته‌ای
Abstract
امروزه با افزایش نیاز محاسباتی سیستم‌های سایبر-فیزیکی، توجه به سیستم‌های چندهسته‌ای افزایش چشمگیر داشته است. نقش وظایف موازی که به‌صورت برنامه‌های چندنخی پیاده‌سازی می‌شوند در بهره‌گیری از امکانات پردازنده‌های چندهسته‌ای و پاسخ به نیازهای روز افزون محاسباتی بسیار پر اهمیت است؛ در برخی موارد بدون استفاده از پردازش موازی امکان رعایت موعدهای زمانی وجود ندارد. از سوی دیگر، بسیاری از سیستم‌های سایبر-فیزیکی در ماموریت‌هایی به کار گرفته می‌شوند که آن‌ها را در دریافت انرژی محدود می‌سازد. در این سیستم‌ها باید با مدیریت مناسب انرژی ورودی، وظایف را به نحوی زمانبندی کرد که بتوان با توجه به بودجه انرژی تمامی موعدهای زمانی را رعایت نمود. در این مقاله، ابتدا تحلیلی از عدم‌قطعیت مصرف انرژی وظایف موازی ارائه می‌شود و سپس یک روش برای زمانبندی وظایف بی‌درنگ موازی اولویت-ثابت در سیستم‌های سایبر-فیزیکی چندهسته‌ای با محدودیت انرژی ارائه می‌گردد. نتایج آزمایش‌ها تاثیر مثبت موازی سازی وظایف در زمانبندی‌پذیری را نشان می‌دهد. به طوری‌که در الگوریتم ارائه شده با کاهش طول مسیر بحرانی به کمتر از ۴۰ درصد، زمانبندی‌پذیری وظایف به صورت چشمگیری افزایش می‌یابد.
