To satisfy the ever increasing performance requirement of applications, Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC) plays an irreplaceable role in embedded system these days. It is significant to effectively optimize communication for achieving maximum parallelism on MPSoC, especially on Network-on-Chip (NoC) based architectures. The problem of how to make an arbitration of communication congestion is remained unsolved. In this paper, we propose a reasonable Unified Priority-Based Scheduling (UPS) algorithm for task and communication co-scheduling with communication contention, which is based on a novel Task Communication Graph (TCG) model of an application. The proposed method is more accurate and effective to describe the overall process of applications. The experimental results show that the performance is improved by 31.1% on average of scheduling generated by our algorithm. It verifies that the proposed method in this paper can improve the performance of contention-aware task and communication scheduling on NoC-based MPSoC architecture

چکیده

امروزه به‌منظور پاسخ به نیازمندی‌های روبه رشد کارائی در اپلیکیشن ها ، سیستم تک تراشه‌ای چندپردازنده‌ای (MPSoC) نقش غیرقابل‌جایگزینی را در سیستم ادغام یافته بازی می‌کند. ازاین‌رو بهینه‌سازی کارآمد ارتباط برای رسیدن به سطح موازات بیشینه بر روی MPSoC ها و مخصوصاٌ بر روی معماری‌های مبتنی بر شبکه روی تراشه (NoC) امری قابل‌توجه می‌باشد. مسئله‌ی چگونگی  قضاوت در خصوص ازدحام ارتباطی دلخواه  هنوز  بدون پاسخ باقی‌مانده است. در این مقاله قصد داریم یک الگوریتم یکپارچه‌ی  زمان‌بندی مبتنی بر اولویت((UPSرا به‌منظور زمان‌بندی  مشترک یک وظیفه و ارتباط و با در نظر داشتن رقابت ارتباطی ارائه دهیم، که یک چنین الگوریتمی، مبتنی بر  یک مدل گراف جدید ارتباطی وظیفه(TCG) مربوط به یک اپلیکیشن می‌باشد .  این متد پیشنهادی از عملکرد و سطح دقت خوبی در تشریح پروسه‌ی کلی اپلیکیشن ها برخوردار است.نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش‌ها نشان می‌دهد که کارائی زمان‌بندی‌ای که توسط الگوریتم پیشنهادی ما ایجادشده است، به‌طور میانگین با یک افزایش 31.1 درصدی همراه بوده است. این نتایج نشان می‌دهد که متد پیشنهادی در این مقاله می‌تواند کارائی زمان‌بندی ارتباطی و کار آگاه از رقابت را بر روی معماری MPSoC مبتنی بر NoC افزایش دهد.

1-مقدمه

امروزه چارچوب طراحی چندهسته‌ای به یک روند  طراحی برای سیستم‌های ادغام یافته مبدل گشته است. ضمناٌ پیشرفت‌هایی که در مدارهای VLSI صورت گرفته است این امکان را برای ما فراهم نموده  تا بتوانیم سیستم تک تراشه‌ای چندپردازنده‌ای (MPSoC) را توسعه دهیم[1]. امروزه،به‌منظور پشتیبانی از برنامه‌ی نرم‌افزاری در سیستم، ما از کارائی رضایت بخشی بهره‌مند هستیم. اگرچه یک چنین سیستمی عموماٌ  با یک منبع انرژی انحصاری مانند باتری کار می‌کند. نگهداری انرژی به‌منظور بیشینه‌سازی عمر باتری را می‌توان یکی از نیازمندی‌های مهم در طراحی و عملیات سیستم در نظر گرفت. فعالیت‌هایی که قبلاٌ در این خصوص صورت گرفته است بیشتر بر روی پردازش المان‌ها ( به‌عنوان واحدهای محاسباتی) متمرکز بوده است که انرژی مصرفی خود را از MPSoC می‌گیرد. بااین‌حال، با افزایش پیچیدگی جریان‌های محاوره‌ای در این نوع از معماری‌های MPSoC، تراکنش‌های ارتباطی به یکی از مؤلفه‌های مهم در سیستم‌های بلادرنگ مبدل شده‌اند، با این هدف که بتوانند به سطح اجرای موازی بیشینه‌ای دست پیدا کنند.به‌طور سنتی، اجرای وظایف و ارتباط را می‌توان صرف‌نظر از ترتیب آن‌ها، بر روی MPSoC که دارای یک گذرگاه اکسترنال می‌باشد و یا بر روی MPSoC که به‌عنوان یک شبکه روی تراشه پیاده‌سازی شده است زمان‌بندی کرد...