یک الگوریتم زمان بندی وظیفه چندهدفه بر اساس الگوریتم ژنتیک برای طراحی سیستم های نهفته

طراحان سیستمهای نهفته با الزامات و اهداف متعددی در طراحی (مانند زمان اجرا، انرژی مصرفی و قابلیت اطمینان) مواجه هستند. ازآنجاکه در بیشتر مواقع، تلاش برای برآوردن یکی از این الزامات در تناقض با دستیابی به دیگر الزامات طراحی است، استفاده از رویکردهای چندهدفه در مراحل مختلف طراحی دستگاه های نهفته ازجمله زمان بندی وظایف امری اجتنابناپذیر به نظر میرسد. در این مقاله، یک روش زمان بندی وظیفه ایستای چندهدفه برای طراحی دستگاه های نهفته ارائه شده است. در این روش، وظایف به صورت یک گراف مدل شده و با در نظر گرفتن یک زیرساخت سخت افزاری برای سیستم نهفته، روشی برای نگاشت و زمان بندی وظایف بر روی معماری سختافزاری پیشنهاد می شود. به منظور مدیریت وابستگی بین وظیفهها در گراف وظایف، از یک روش بخشبندی استفاده شده است که در هر بخش، وظایفی که می توانند به طور هم زمان اجرا شوند مشخص شده و در فرآیند زمان بندی در نظر گرفته میشوند. در این روش زمان بندی، پارامترهای زمان اجرای وظایف، انرژی مصرفی و قابلیت اطمینان به عنوان اهداف بهینهسازی طی یک الگوریتم بهینه سازی ژنتیک بهینه می گردند. نتایج شبیهسازیها نشان می دهد که روش پیشنهادی با در نظر گرفتن اهداف مختلف طراحی در مقایسه با روشهای مشابه پیشین مانند EAG-TA، در زمان اجرای وظایف، انرژی مصرفی و قابلیت اطمینان به ترتیب ۲۱.۴، ۱۹.۲ و ۲۰ درصد بهبود داشته است. استفاده از یک راهبرد بهینه سازی چندهدفه این امکان را فراهم می کند که طی مرحله نگاشت و زمان بندی، گزینه های متعدد طراحی پیش روی طراح قرار گیرد تا بتواند بین پارامترهای مختلف طراحی سیستم (سخت افزاری/نرم افزاری) موازنه مدنظر خود را انجام دهد.

Keywords:

سیستم های نهفته , زمان بندی وظیفه , بهینه سازی چندهدفه , الگوریتم ژنتیک.