نگاشت وظایف یک برنامه کاربردی بیدرنگ سخت بر روی شبکه بر تراشه ناهمگن با هدف کاهش توان مصرفی
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 129
پایان نامه نگاشت وظایف یک برنامه کاربردی بیدرنگ سخت بر روی شبکه بر تراشه ناهمگن با هدف کاهش توان مصرفی با استفاده از الگوریتم ژنتیک
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 129 صفحه
چکیده
امروزه با پیشرفت فن آوری نیمه هادی ها، تعداد مولفه های پردازشی در یک سیستم روی تراشه (SOC) افزایش یافته است. معماری ارتباطی در این قبیل سیستم ها مبتنی بر گذرگاه می باشد. از این رو، با افزایش تعداد مولفه های پردازشی و با توجه به عدم کارایی و توسعه پذیری گذرگاه مفهوم شبکه روی تراشه یا NOC به عنوان یک طرح ارتباطی درون تراشه ای کارآمد و مقیاس پذیر، جهت غلبه بر مشکلات گذرگاه¬ها مطرح شده است. یکی از چالش های مهم در تحقیقات مربوط به NOCها، مسئله نگاشت وظایف یک برنامه کاربردی بر روی هسته¬های پردازشی متصل به مسیریاب های شبکه است که این هسته ها می توانند به صورت همگن یا ناهمگن باشند. از طرف دیگر، یکی از پرکاربردترین برنامه های کاربردی، برنامه های کاربردی تعبیه شده با نیازمندی های زمانی بی درنگ می باشند. در بسیاری از کارهای انجام شده، به مسئله نگاشت بر روی هسته های پردازشی همگن پرداخته شده است و سعی در ارائه راه حل کارآمد کرده اند. اما تقریبا در اکثر طرح های پیشنهاد شده، ویژگی ناهمگن بودن هسته ها علی رغم آن که به واقعیت نزدیک تر است، نادیده گرفته شده است. هم چنین ویژگی بی درنگ بودن کاربردها، مورد توجه عمده کارهای پژوهشی انجام گرفته، نیز نبوده است. یکی از چالش های دیگر در شبکه روی تراشه، میزان توان مصرفی در NOC می¬باشد. در این پایان-نامه، به مسئله نگاشت وظایف یک برنامه کاربردی بی درنگ سخت بر روی هسته¬های پردازشی NOC با فرض ناهمگن بودن، پرداخته شده است به طوری که علاوه بر این که محدودیت های زمانی وظایف رعایت شود، اتلاف توان در شبکه روی تراشه نیز کمینه گردد. با توجه به این که حل بهینه مسئله نگاشت یک مسئله NP-hard است، در طرح پیشنهادی از یک الگوریتم ژنتیک چند هدفه استفاده می شود. برای همگرایی سریع تر الگوریتم، معتبر بودن هر راه حل بدست آماده اعتبارسنجی می¬گردد تا هزینه اجرای الگوریتم ژنتیک کاهش یابد. اگر چه طرح پیشنهادی برای شبکه¬های روی تراشه ناهمگن ارائه شده است اما مقایسه نتایج آن با طرح های روی تراشه های همگن نشان دهنده¬ی سربار ناچیز طرح پیشنهادی است.
کلمات کلیدی: ۱- شبکه روی تراشه 2-نگاشت 3-برنامه کاربردی بیدرنگ سخت ۴-الگوریتم ژنتیک چندهدفه
فهرست مطالب
چکیده 1
فصل اول: مقدمه 2
۱-۱ مقدمه 2
۱-۲ معرفی شبکه روی تراشه 4
۱-۳ مسئله نگاشت در شبکه روی تراشه 7
۱-۴ مفهوم برنامه های کاربردی بیدرنگ 9
۱-۵ مسئله توان در شبکه بر روی تراشه 11
۱-۶ هدف پایان‌نامه 11
۱-۷ ساختار ادامه پایان‌نامه 12
فصل دوم: معماری شبکه روی تراشه 13
۲-۱ مقدمه 13
۲-۲ معماری شبکه روی تراشه 14
۲-۳ هم‌بندی شبکه 17
۲-۴ مسیریابی و الگوریتم‌های مسیریابی 19
۲-۵ راه‌گزینی 22
۲-۶ کانال مجازی 27
۲-۷ نتیجهگیری 28
فصل سوم: مروری بر مفاهیم نگاشت و کارهای انجام شده 29
۳-۱ مقدمه 29
۳-۲ روش‌های نگاشت ایستا 29
۳-۲-۱ نگاشت دقیق 31
۳-۲-۲ نگاشت مبتنی بر جستجو 32
۳-۳ روش‌های نگاشت پویا 45
۳-۴ نتیجهگیری 47
فصل چهارم: روش پیشنهادی 48
۴-۱ مقدمه 48
۴-۲ معرفی طرح کلی روش پیشنهادی 49
۴-۳ اجزای طرح پیشنهادی 52
۴-۳-۱ مدل کاربرد 52
۴-۳-۲ مدل معماری شبکه بر تراشه 55
۴-۳-۳ مدل تحلیلی بررسی قابلیت زمانبندی 57
۴-۳-۴ مدل تحلیلی توان 62
۴-۳-۵ الگوریتم ژنتیک چند هدفه NSGA-II 63
۴-۴ نتیجهگیری 74
فصل پنجم: ارزیابی نتایج 76
۵-۱ مقدمه 76
۵-۲ معیارهای ارزیابی 76
۵-۳ معرفی محک مورد استفاده 79
۵-۴ محیط شبیه‌سازی 83
۵-۵ ارزیابی نتایج 84
۵-۶ نتیجهگیری 99
فصل ششم: جمع‌بندی و ارائه‌ی پیشنهادات 100
۶-۱ مقدمه 100
۶-۲ مرور مطالب 101
۶-۳ کارهای آینده 103
۶-۴ نتیجهگیری 104
مراجع 105
پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.