برای دانلود متن کامل این فایل به سایت torsa.ir مراجعه نمایید.

دودیتهای زمانی و انرژی.
ایراد اساسی که به این روش وارد است، این است که الگوریتم، همواره در تلاش است که بارکاری وسیله برداشتگر انرژی را طوری تنظیم کند که برداشتگر انرژی در نقطه توان بیشینه MPP ، به برداشت بیشترین انرژی ممکن از محیط در هر زمانی بپردازد، این مسئله در زمان پر بودن باطری و عدم وجود وظیفهای برای اجرا، سبب سرریز باطری و به هدر رفتن انرژی برداشت شده میشود، حتی در صورت وجود وظیفهای برای اجرا و افزایش سرعت اجرای وظیفه جاری باز هم امکان وقوع این مسئله وجود دارد. بنابراین برداشت انرژی در هر واحد زمان با بیشترین توان، با توجه به هزینهی تبدیل انرژی محیطی به انرژی الکتریکی و پارهای عوامل دیگر، عمل مناسبی برای سیستم تعبیهشده محسوب نمیشود.
الگوریتم در زمانیکه انرژی محیطی، بیشتر از انرژی مورد نیاز پردازنده برای اجرای وظیفه جاری است، برای جلوگیری از رجوع به باطری و ذخیره انرژی مازاد در آن، با هدف کاهش سربار انرژی حاصل از شارژ باطری، سرعت اجرای وظیفه جاری را افزایش میدهد. بعبارتی پردازنده به بالاترین سطح فرکانسی خود برای مصرفی انرژی بیشتر، سوئیچ میکند. درست است که این مسئله، سربار انرژی را کاهش داده و سبب ایجاد زمان آرامش برای اجرای وظایف بعدی میشود، اما باتوجه به متغیر بودن انرژی محیطی، حالتی قابل تصور است که بعد از اجرای وظیفه جاری در بالاترین سطح توان و مصرف انرژی زیاد، وظیفهای با سررسید کم و انرژی مورد نیاز بیشتر از انرژی موجود در باطری و انرژی برداشت شده، وارد سیستم شود. حال اگر حتی با وجود زمان آرامش ایجاد شده، سیستم قادر به برداشت انرژی مورد نیاز وظیفه، از محیط، قبل از سررسید آن نباشد بعبارتی انرژی موجود در محیط پیرامون، برای اجرای وظیفه، کافی نباشد، وظیفه جاری از صف آماده حذف میشود، که این مسئله در صورت تکرار و وجود وظایف بیشتری با این شرایط، میتواند نرخ خطای سررسید را افزایش دهد. و سیستم برای کاهش انرژی حاصل از سربار، موجب حذف شدن وظیفه یا وظایفی شده است. شاید یک راهکار مناسب، تنظیم درست نرخ برداشت انرژی از محیط باشد نه برداشت بیشینه در هر زمان.
در کنار موارد گفته شده الگوریتم LM-APM ، دارای مزایایی است که نمیتوان از آنها چشمپوشی کرد که عبارتند از:
استفاده از سیستمی با قابلیت استفاده مستقیم از انرژی برداشت شده از محیط که سبب کاهش سربار انرژی حاصل از شارژ/دشارژ باطری شده و این امر سبب افزایش طول عمر باطری و درنهایت سبب افزایش طول عمر سیستم تعبیهشده و رعایت پیوستگی در اجرای عملیات آن میشود.
استفاده از باطری واقعی بجای باطری ایدهآل و تطابق الگوریتم با شرایط آن.
تنظیم بارکاری وسیله برداشتگر انرژی در نقطه توان بیشینه که سبب افزایش موجودیت انرژی میشود البته این قسمت در برخی مواقع سودمند میباشد که پیش از این توضیح داده شدهاست.
انجام زمانبندی برای تمامی وظایف و بررسی تأثیر زمانبندی یک وظیفه برروی سایر وظایفی که در ادامه وارد صف آماده میشوند.
کاهش سربار انرژی در باطری که سبب کارایی انرژی مصرفی کل سیستم میشود.
3-4-5 روش زمانبندی HA-DVFS[72]
در این قسمت الگوریتمی را معرفی میکنیم که نواقص بسیاری از الگوریتمها و روشهای معرفی شده در بخشهای قبل را برطرف کردهاست و اساس کار الگوریتم زمانبندی پیشنهاد شده در این گزارش نیز میباشد.
اهداف کلی این الگوریتم که در]19[، معرفی شده است عبارتند از :
زمانبندی تمامی وظایف در پایینترین سرعت ممکن و تخصیص بارکاری تاحد امکان مساوی (در تمام زمانها) به پردازنده.
جلوگیری از اتلاف انرژی برداشت شده، توسط ممانعت از سرریز انرژی در ذخیرهساز انرژی.
زمانبندی براساس تخصیص مساوی بارکاری پردازنده نه تنها، تأخیر و سربار حاصل از سوئیچ در بین سطوح ولتاژ/فرکانس پردازنده را کاهش میدهد، بلکه باعث افزایش بهرهوری، از تکنیکهایی همچون انتخاب پویای ولتاژ/فرکانس درجهت رسیدن به کمترین انرژی مصرفی سیستم نیز میشود]18[. در این حین، استفاده از انرژی سرریز شده در جهت کارایی بهتر سیستم، نیز یکی دیگر از نکات مثبتی است که این الگوریتم در جهت رسیدن بدان تلاش کردهاست. مدل برداشت انرژی(EHM) و سیستم تعبیهشده(EDM)، بکار رفته در این مقاله، کاملا همان سیستم معرفی شده در روش LM-APM، میباشد که در بخش قبل بطور کامل بیان شد. ذخیرهساز انرژی نیز در این روش، باطری واقعی با ضریب سودمندی شارژ/دشارژ λ ، میباشد.
توجه شود که سایر پارامترها و روابط برای مدل باطری در این مقاله، همان روابط مدل ESM معرفی شده در الگوریتم LM-APM، میباشد که در اینجا از تکرار مجدد خودداری میکنیم.
بطور خاص نویسندگان در این الگوریتم بدنبال موارد زیر میباشند:
جداسازی محدودیتهای زمانی و انرژی با هدف مدیریت توان بهتر و کاهش پیچیدگیهای الگوریتم زمانبندی.