ترجمه مقاله بهینه سازی کارایی مبتنی بر مدل تحلیلی در سیستم های بلادرنگ با محدودیت توابع زمان/بهره وری

ترجمه مقاله بهینه سازی کارایی مبتنی بر مدل تحلیلی در سیستم های بلادرنگ با محدودیت توابع زمان/بهره وری

گزارش سمینار کارشناسی ارشد

رشته مهندسی فناوری اطلاعات گرایش شبکه های کامپیوتری

عنوان

بهینه سازی کارایی مبتنی بر مدل تحلیلی در سیستم های بلادرنگ با محدودیت توابع زمان/بهره وری

استاد راهنما

دکتر فرشاد صفایی

مقدمه

در این مقاله به بیان چهار معیار برای ارزیابی کارایی در یک سیستم بلادرنگ firm پرداخته شده است. تمامی این معیارها بر اساس بهره وری سیستم هستند. سپس با استفاده از روش های تحلیلی به محاسبه این معیارها پرداخته شده و در نهایت نیز توسط روش های عددی یک بهینه سازی برای آن ها ارائه شده است.

به طور کلی سیستم های بلادرنگ را می توان به سه دسته بلادرنگ سخت، بلادرنگ نرم و بلادرنگ firm تقسیم کرد. مسئله اساسی در سیستم های بلادرنگ سخت، موضوع برآورده شدن ضرب العجل ها می باشد، در حالی که در سیستم های بلادرنگ نرم و بلادرنگ firm فقط مسئله تمام شدن کارها قبل از فرا رسیدن ضرب العجل مطرح نیست، بلکه این که اجرای کار ها دقیقا در چه زمانی به اتمام می رسد نیز مهم است. اثر این موضوع را معمولا توسط توابع بهره وری یا TUF ها وارد مسئله می کنند.

TUF ها انواع مختلفی دارند، به طور مثال می توانند به صورت پله ای و یا غیر پله ای باشند و یا حالت صعودی یا نزولی داشته باشند، اما به طور کلی این توابع را می توان به دو دسته Unimodal و Multimodal تقسیم کرد. در انواع Unimodal اگر تابع بهره وری در یک لحظه به صورت نزولی شود، پس از آن دیگر نمی تواند حالت صعودی پیدا کند، به عبارت دیگر هر گونه کاهش در مقدار بهره وری نمی تواند با یک افزایش دنبال شود. اما در انواع Multimodal چنین محدودیتی نداریم. نکته دیگری که در مورد TUF ها وجود دارد این است که در اکثر بحث های مربوط به بهره وری معمولا هدف بیشینه کردن تابع TUF است و یا تضمین اینکه میزان این تابع از یک حداقل مقداری کمتر نشود. در معیار های کارایی مطرح شده در این مقاله هر دوی این موارد لحاظ شده است.

فهرست

مقدمه. 4

معیارهای کارایی.. 4

مدل سیستم.. 5

معیارهای کارایی.. 6

محاسبه چهار معیار کارایی مطرح شده. 7

بهینه کردن معیار های کارایی مطرح شده. 9

ارزیابی های تجربی.. 9

نتیجه گیری.. 9

ویژگی های مقاله. 10

ادامه کار. 10

Abstract— We consider a single-processor firm real-time (FRT) system with exponential inter-arrival and execution times for jobs with relative deadlines following a general distribution. The scheduling policy of the system is first-come first-served (FCFS) and the capacity of the system is arbitrary. This system is subject to an arbitrary shaped time/utility function (TUF) which determines the accrued utility of each job according to its completion time. It is considered that the system power consumption at different working states is predetermined for each processor speed. We have proposed an exact analytical method for the calculation of specific performance and power-related measures of the system. The resulting analytical formulations for the performance measures which are functions of the processor speed and system capacity are then optimized through appropriate selection of the former parameter using derivatives and the latter parameter employing numerical search methods. Some experimental results are presented for different unimodal TUFs in systems with deterministic and exponential relative deadlines. For the latter distribution the results are compared against similar results obtained through simulation for the non-preemptive earliest-deadline-first (NP-EDF) scheduling policy. The comparisons show that FCFS is superior to NP-EDF for some measures and TUFs.