الرئيسية / تحسين جدولة المهام مع التسامح مع الأعطال في نظم الزمن الحقيقي الموزعة

تحسين جدولة المهام مع التسامح مع الأعطال في نظم الزمن الحقيقي الموزعة

اسم الباحث:بهاء سليمان الحمدان

اسم المشرف :الدكتور المهندس محسن عبود +الدكتور المهندس ماهر عباس

العنوان : تحسين جدولة المهام مع التسامح مع الأعطال في نظم الزمن الحقيقي الموزعة

العنوان باللغة الإنكليزية :Improving Tasks scheduling with Fault Tolerance in Distributed Real Time Systems

العام :2023

القسم :هندسة النظم والشبكات الحاسوبية

الملخص:اتخذت الاتجاهات الحديثة في صناعة المعالجات الدقيقة مساراً في تصميم أنظمة الحوسبة عالية الأداء عن طريق زيادة عدد المعالجات والنوى غير المتجانسة، هذه الزيادة ستؤدي حتماً إلى تطوير وتحسين الأداء. لكن هذا التحسين لن يكون بكلفة مجانية، فبغض النظر عن زيادة الكلفة المادية التي لابد منها ظهرت قضية استهلاك الطاقة، والتي أصبحت تعتبر بالنسبة لمثل هذه الأنظمة أحد قيود التصميم الأساسية. تعتبر تقنية “تدرج الجهد والتردد الديناميكي (DVFS)” من التقنيات المشهورة والمستخدمة بهدف تحسين استهلاك الطاقة خاصةً في الأنظمة المضمنة، وذلك من خلال خفض الجهد والتردد المستخدم في تشغيل المعالجات، مما يؤدي إلى تخفيض استهلاك الطاقة. مع ذلك، فإن تخفيض تردد التشغيل قد يؤدي إلى ارتفاع كبير في حالات الفشل المؤقت للمعالجات، وبالتالي إضعاف موثوقية الأنظمة. كما تؤدي عملية تخفيض التردد هذه إلى زيادة في زمن التنفيذ، وبالتالي قد تسبب في تجاوز القيد الزمني المفروض على التطبيق، وذلك قد يؤدي إلى نتائج كارثية. القيد الزمني والموثوقية مطلبان أساسيان للسلامة الوظيفية ويجب أن يكونا محققين بالنسبة للتطبيقات الحرجة للسلامة. تهدف هذه الأطروحة لتنفيذ جدولة موفرة للطاقة ومتسامحة مع الأعطال وتراعي الموعد النهائي لتطبيق متوازي في أنظمة الزمن الحقيقي الموزعة غير المتجانسة، حيث يتم وصف التطبيق المتوازي بواسطة رسم بياني لا دوري موجه .(DAG) لتحقيق ذلك نقترح في هذه الأطروحة مجموعة من خوارزميات جدولة مهام نظام زمن حقيقي الموفرة للطاقة بالاعتماد على الموعد النهائي مع تحقيق متطلبات الموثوقية. من أجل أثبات كفاءة وقدرة الخوارزميات المقترحة، تمت مقارنتها مع مجموعة من الخوارزميات المقدمة في هذا المجال، وقد استطاعت الخوارزميات المقترحة تحقيق الأهداف المرجوة منها.

الكلمات المفتاحية: الأنظمة المضمنة، الرسم البياني غير الدوري الموجه (DAG)، تدرج الجهد والتردد الديناميكي (DVFS)، كفاءة الطاقة، الجدولة المتسامحة مع الأعطال، الأنظمة الموزعة غير المتجانسة.

تحميل البحث: