عنوان ترجمه شده مقاله: یک مدل وظیفه ارتجاعی(الاستیک) با سطح حساسیت ترکیبی، به همراه الگوریتم زمانبندی مربوط به آن

To address the service abrupt problem for lowcriticality tasks in existing mixed-criticality scheduling algorithms, we study an Elastic Mixed-Criticality (E-MC) task model, where the key idea is to have variable periods (i.e., service intervals) for low-criticality tasks. The minimum service requirement of a low-criticality task is ensured by its largest period. However, at runtime low-criticality tasks can be released early by exploiting the slack time generated from the over-provisioned execution time for high-criticality tasks to reduce their service intervals and thus improve their service levels. We propose an Early-Release EDF (ER-EDF) scheduling algorithm, which can judiciously manage the early release of low-criticality tasks without affecting the timeliness of high-criticality tasks. Compared to the state-of-theart EDF-VD scheduling algorithm, our simulation results show that the ER-EDF can successfully schedule much more task sets. Moreover, the achieved execution frequencies of low-criticality tasks can also be significantly improved under ER-EDF

چکیده

در این مقاله قصد داریم مشکل و مسئله ی بروز وقفه غیر منتظره و ناگهانی در سرویس دهی به وظایفی با سطح حساسیت پایین را در الگوریتم های زمانبندی بررسی کرده و از مدل وظیفه ارتجاعی با سطح حساسیت ترکیبی (E-MC)  برای حل این مسئله استفاده کنیم؛ در این مدل، ایده ی کلیدی این بوده که از بازه های زمانی متغیره(بازه های سرویس) برای وظیفه هایی با سطح حساسیت پایین استفاده کنیم.  از این رو میتوان این تضمین را ایجاب نمود که چنین وظایفی در بازه های زمانی طولانی، به کمترین سرویسی نیاز داشته باشند. اگرچه در زمان اجرا، چنین وظایفی را میتوان زود تر از برنامه هایی با سطح حساسیت بالا اجار کرد، که این کار به وسیله ی ایجاد اسلات زمانی ایجاد شده ی ناشی از زمان مازاد موجود در وظایفی با سطح حساسیت بالا بدست آمده تا با اینکار بتوان بازه های سرویس دهی را کاهش داده و سطوح سرویس را بهبود داد. از این رو قصد داریم الگوریتم زمانبندی EDF با انتشار زودتر از موعد مقرر(ER-EDF) را ارائه دهیم که چنین الگوریتمی قادر به مدیریت انتشار وظایفی با سطح حساسیت پایین و بدون تأثیر گذاری بر خط زمانی وظایفی با سطح حساسیت بالا می­باشد. در مقایسه با الگوریتم های زمانبندی مدرن EDF-VD، نتایج شبیه سازی های ما نشان داده است که ER-EDF میتواند به طور موفقیت آمیزی، مجموعه وظایف بیشتری را زمانبندی کند. علاوه بر این، برای رسیدن به فرکانس های اجرا برای وظایفی با سطح حساسیت پایین، می­توان این روش را به میزان قابل ملاحظه ای تحت ER-EDF بهبود داد

1-مقدمه

در سیستم های فیزیکی سایبری (CPS) که می­توان آنها را به عنوان سیستم های مهندسی نسل آتی در نظر گرفت، وظایف محاسباتی می­تواند سطوح مختلفی از اهمیت را بر اساس عملکرد خود برای خود اتخاذ کند[1]. به منظور پاسخ به نیازمندی های چنین وظایفی و زمانبندی مؤثر اینگونه وظایف، مدل وظیفه حسایست ترکیبی، مورد مطالعه قرار گرفته است که در این مدل، یک وظیفه  بر مبنای سطوح هویت مختلف، دارای چندین زمان اجرا در بدترین حلت (WCET) می­باشد. با توجه به افزایش تقاضا برای اجرای وظایفی با چندین سطح حساسیت بر روی یک سیستم محاسباتی اشتراکی، چگونگی زمانبندی چنین وظایفی با در نظر گرفتن پاسخ به نیازمندی های خاص این وظایف، به عنوان یکی از مباحث اصلی در CPS مطرح بوده است[3]. در نظر داشته باشید که در صورتی که تدارکات لازم برای چنین وظایفی مهیا نباشد، در صورتی که از الگوریتم های مرسومی برای زمانبندی این وظایف استفاده شود، با مسئله ی معکوس سازی اولویت [8] روبرو خواهیم بود...