فرض کنید یک وظیفه غیرتناوبی با مشخصات زیر در یک هسته شروع به اجرا میکند.
Ci = ۵ , Dsr = ۱۰ , Di = ۱۰ , γ = ۰٫۲Dsr = ۲ (۳۶)
فرض میکنیم وظیفه در لحظه صفر شروع به اجرا در هسته میشود. در ابتدا که وظیفه با فرکانس ۱۰۰ مگاهرتز شروع به کار میکند، با فرض ادامه کار با همین فرکانس، زمان اجرای آن برابر است با:
(۳۷)
این بدین معنی است که اگر وظیفه بخواهد با همین فرکانس تا آخر اجرا شود، اجرایش ۲۰ ثانیه طول میکشد، اما با توجه به الگوریتم ما و مقدار γ که در اینجا ۲ میباشد، پس از ۲ واحد زمانی از این ۲۰ واحد، فرکانس هسته یک سطح افزایش یافته و از لحظه ۲ به بعد با فرکانس ۲۰۰ ، وظیفه را اجرا میکند. این بدین معنی است که ۱۰ درصد از وظیفه با فرکانس ۱۰۰ اجرا شده و ۹۰ درصد از اجرایش باقی مانده است. بنابراین با فرکانس ۲۰۰ ، زمان اجرای وظیفه برابر:
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
(۳۸)
یعنی با فرکانس ۲۰۰، اجرای وظیفه پس از ۹ واحد زمانی تمام میشود، اما چون گاما برابر۲ است بنابراین در لحظه ۴ فرکانس آن یک بار دیگر افزایش پیدا کرده و به ۴۰۰ میرسد. بنابراین در لحظه چهار، حدود ۲۲ درصد دیگر از وظیفه اجرا شده است و حدود ۷۷ درصد از اجرایش باقی مانده است.
بنابراین مقدار باقیمانده زمان اجرای وظیفه با فرکانس ۴۰۰ عبارت انداز:
(۳۹)
یعنی ۳٫۸۹ واحد زمانی پس از لحظه ۴ ، اجرای وظیفه به اتمام میرسد، بنابراین زمان اجرای کل وظیفه همانطور که در شکل ۴-۹ نشان داده شده، برابر است با:
۲ + ۲ + ۳٫۸۹ = ۷٫۸۹ = زمان اجرای کل وظیفه
fmin=100
f1 =۲۰۰
۲
۰
۴
t
زمان پایان اجرا
۷٫۸۹
زمان شروع اجرا
f2 =۴۰۰
شکل ۴-۹ نمودار زمانی مثال الگوریتم تنظیم فرکانس پیشنهادی
بنابراین وظیفه مورد نظر در این مثال پس از ۷٫۸۹ واحد زمانی، اجرایش به پایان می رسد، در حالی که سررسید آن ۱۰ واحد زمانی تعیین شده بود، در نتیجه این وظیفه غیرتناوبی قبل از نقض شدن سررسیدش اجرا شده است.
حال با توجه به جدول فرکانس و توان این مثال ( جدول ۴-۲ ) و با داشتن زمان خاتمه وظیفه، میتوان انرژی مصرفی کل آن را به صورت زیر حساب کرد:
(۴۰)
(۴۱)
(۴۲)
۴-۶ نتیجهگیری
در این فصل الگوریتم پیشنهادی ما در این پژوهش مطرح شد که این الگوریتم دارای سه قسمت بود، بخش اول روشی برای تفکیک وظایف و اختصاص زیرمجموعهای از هسته یا هستهها به آن بود، در بخش دوم الگوریتم جدیدی برای توزیع وظایف بین هستهها بیان شد و در بخش سوم نیز راهکار جدیدی برای تنظیم فرکانس و ولتاژ هستهها با درنظر گرفتن سررسید وظایف، پیشنهاد شد که با بهره گرفتن از آن زمان اجرای نهایی وظایف و انرژی مصرفی و همچنین زمان پاسخ و انتظار وظایف محاسبه میشود.
فصل پنجم
فصل پنجم :شبیهسازی و ارزیابی الگوریتم پیشنهادی
در فصل قبل به تشریح کامل الگوریتم پیشنهادی خود پرداختیم که یک الگوریتم سه سطحی بود، سطح اول تفکیک وظایف تناوبی از غیرتناوبی واختصاص بخشی از هسته به آنها، سطح دوم توزیع وظایف با روشی جدید به هستهها و سطح سوم الگوریتمی جدید برای تنظیم فرکانس و ولتاژ پردازنده چندهستهای بود. اهداف این الگوریتم پیشنهادی ما ، رسیدن به انرژی مصرفی کمتر، کاهش زمان پاسخ و زمان انتظار وظایف غیرتناوبی، کاهش نرخ نقض سررسید وظایف و در نتیجه آنها افزایش کارایی سیستم میباشد. در این فصل به تشریح محیط و روش شبیهسازی الگوریتم، ارزیابی و بیان نتیجه شبیهسازی و مقایسه الگوریتم پیشنهادی با مقالههای دیگر خواهیم پرداخت.
۵-۱ تنظیمات اولیه شبیهسازی
برای انجام آزمایشها ، از پردازنده چندهستهای PowerPC 405PL شرکت IBM که مخصوص سیستمهای تعبیهشده ساخته شده است، استفاده کردهایم. این پردازنده که دارای چهار سطح فرکانسی مجزا می باشد، بعنوان واحد پردازشی با قابلیت تنظیم پویای ولتاژ / فرکانس استفاده شده است. مشخصات این پردازنده چندهستهای که از مرجع ]۴۰[ استخراج شده، در جدول ۵-۱ نشان داده شده است.چ
جدول ۵-۱ مشخصات پردازنده چندهستهای PowerPC 405PL شرکت IBM ]40[
۳۳۳
۲۶۶
۱۰۰
۳۳
فرکانس (MHz)
۱٫۹
۱٫۸
۱
فرم در حال بارگذاری ...