پژوهش – زمانبندی وظایف در سیستم های تعبیه شده بی درنگ برداشتگر انرژی …

Then

2. calculate new operating frequency f(SI_m,new) for task τ_m
3. Update ft_m= St_m+ W_m/S(SI_m,new)
4. compute transferred slack Slack_tf
5. distribute Slack_tf among all task
6. end
7. while(Slack_tf > 0)
8. fork=m+1 :M do
9. St_k= max (a_k, ft_k-1)
10. if(St_k + W_k/S(SI_k-1) < ift_k && the slowdown factor for task

with lower priority is valid) Then

11. SI_k= SI_k-1
12. end if
13. ft_k= St_k+ W_k/S(SI_k)
14. Upadate Slack_tf

شکل 3-5 : شبه کد الگوریتم بهرهوری از انرژی سرریز شده ]19[
شکل 7شکل 3-5 : شبه کد الگوریتم بهره وری از انرژی سرریز شده
نتایج الگوریتم HA-DVFS
در این الگوریتم تکنیک مدیریت توان جدیدی برای سیستمهای تعبیهشده بیدرنگ مبتنی بر برداشتگر انرژی ارائه شد. که ، درصدد اجرای بیدرنگ وظایف با هدف کاهش انرژی مصرفی و کاهش نرخ خطای سررسید وظایف و بهرهوری مناسب از انرژی محیطی میباشد. این روش درمقایسه با الگوریتمهای LSA و EA-DVFS، دارای نرخ خطای سررسید کمتر و همینطور ظرفیت ذخیرهساز انرژی کمتری میباشد. همچنین این روش با استفاده از تکنیک انتخاب پویای ولتاژ و فرکانس در جهت ایجاد زمان آرامش بیشتر برای اجرای وظایف در فرکانس پایینتر و همینطور حداقل سازی اتلاف انرژی در زمان سرریز، توانسته کارایی سیستم تعبیهشده را بهبود دهد. مزایای این روش عبارتنداز:
پیچیدگی محاسبات کمتر
نرخ خطای سررسید کمتر
ظرفیت ذخیره ساز انرژی کمتر
استفاده از باطری واقعی و بررسی تأثیر ضریب سودمندی شارژ/دشارژ برروی انرژی ذخیره شده.
معایای این روش عبارتنداز:
الگوریتم کلی شامل چند مرحله مجزا است و این باعث افزایش مرتبه اجرای الگوریتم زمانبندی شدهاست و این مسئله، برای سیستمهای تعبیهشده بیدرنگ، مناسب نمیباشد.
انتخاب پایینترین فرکانس برای اجرای وظیفه، باعث طولانی شدن زمان اجرای آن وظیفه میشود و این امر احتمال نقض سررسید در مابقی وظایف را افزایش میدهد.
با وجود به کار بردن راهکاری برای کاهش سرریز در باطری، همچنان احتمال سرریز زیاد است چراکه الگوریتم، در تمامی مراحل، سعی در کاهش سرعت اجرای وظیفه دارد.
تخصیص بخش زیادی و یا همه انرژی موجود به اجرای وظیفه زمانبندی شده در زمان وقوع سرریز، احتمال نقض سررسید مابقی وظایف موجود را بدلیل عدم وجود انرژی کافی، افزایش میدهد و ازطرفی درصورتیکه انرژی کمی برای اجرای وظیفه جاری اختصاص یابد این امر موجب میشود، پردازنده فرکانس پایینی برای اجرای آن انتخاب و درنتیجه سرعت اجرا کاهش مییابد و این سبب طولانی شدن زمان اجرای وظیفه میشود که این هم میتواند موجب نقض سررسید مابقی وظایف شود. بعبارتی بررسی جداگانه محدودیتهای انرژی و زمانی، میتواند مشکلاتی را برای اجرای وظایف ایجاد کند در حقیقت محدودیت انرژی و زمانی بایکدیگر در تقابلند و از اینرو نمیتوانیم بصورت جداگانه به بررسی آنها بپردازیم.
در این الگوریتم هر زمان خطایی چه از نظر انرژی و چه از دید زمانی برای وظیفه جاری و یا سایر وظایف، رخ میدهد الگوریتم مجددا زمانبندی را برای تمامی وظایف باقیمانده در صف آماده انجام میدهد و این درصورتیکه تعداد وظایف، افزایش یابد برای سیستم تعبیهشده مشکلساز خواهد بود.
در ادامه معرفی کارهای انجام شده در جهت زمانبندی سیستمهای تعبیهشده بیدرنگ مبتنی بر برداشتگر انرژی بعنوان آخرین نمونه، الگوریتمی را معرفی میکنیم که به بررسی هم زمان محدودیتهای انرژی و زمانی پرداختهاست و توانسته زمان اجرای الگوریتم تا حد قابل قبولی کاهش دهد.
3-4-6 الگوریتم انتخاب فرکانس باتوجه به وضعیت سیستم^[76]
بدنبال الگوریتمهای معرفی شده در بخشهای قبلی، نویسندگان، در ]21[ ، الگوریتم زمانبندیای ارائه کردهاند که بیشتر مبتنی بر روشی برای انتخاب آگاهانه فرکانس اجرایی وظایف، با هدف کاهش پیچیدگی روشهای قبلی و ارائه روشی سادهتر میباشد. همچنین این روش، الگوریتمی پویا و براساس بررسی همزمان موجودیت انرژی و حالت بهرهوری سیستم^[77] نیز میباشد. طرح معرفی شده، ابتدا مبتنی بر دورنمایی از بهرهوری سیستم و میزان انرژی برداشت شده از محیط، وضعیت و مشخصههای سیستم هدف را مشخص و تعیین میکند. سپس بخشی از انرژی موجود را به گروهی از وظایف موجود در صف آماده، براساس انرژی برداشت شده از محیط توسط آرایههای فتوولتائیک^[78] و مقدار بهرهوری سیستم، اختصاص میدهد. درنهایت براساس این انرژی تخصیص دادهشده به گروهی از وظایف، فرکانس اجرایی برای هر یک از وظایف، را انتخاب میکند. و در آخر، این فرکانس درجهت افزایش کارایی سیستم، بهبود داده میشود. هدف نویسندگان از این الگوریتم، کاهش پیچیدگیهای روشهای قبلی است. همچنین مرتبه زمانی این روش در مقایسه با روشهای قبل خصوصا روش HA-DVFS، کمتر بوده و الگوریتم سریعتر به جواب همگرا میشود. سیستم برداشتگر انرژی که در این روش، نویسندگان، الگوریتم خود را برمبنای آن ارائه دادهاند، همان سیستم معرفیشده در بخش قبلی است و برای ذخیرهساز انرژی هم از باطری با ظرفیت محدود استفاده کرده و از تأثیر ضریب سودمندی شارژ و دشارژ در زمان رجوع به باطری، چشمپوشی شده است.